Studijní text - Personalizace výuky prostřednictvím e

Transkript

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
PRŮMYSLOVÁ LOGISTIKA
učební text
Radim Lenort
Ostrava 2012
Recenze: doc. Ing. Stanislav Ptáček, CSc.
RNDr. Miroslav Liška, CSc.
Název:
Autor:
Vydání:
Počet stran:
Náklad:
Průmyslová logistika
doc. Ing. Radim Lenort, Ph.D.
první, 2012
98
20
Studijní materiály pro studijní obory Ekonomika a management v průmyslu, Management
jakosti a Materiály a technologie pro automobilový průmysl Fakulty metalurgie
a materiálového inženýrství.
Jazyková korektura: nebyla provedena.
Určeno pro projekt:
Operační program Vzděláváním pro konkurenceschopnost
Název: Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu
Číslo: CZ.1.07/2.2.00/07.0339
Realizace: VŠB – Technická univerzita Ostrava
Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR
© Radim Lenort
© VŠB – Technická univerzita Ostrava
ISBN 978-80-248-2584-7
POKYNY KE STUDIU
Pro předmět Průmyslová logistika vyučovaný v 6. semestru bakalářského studia oborů
Ekonomika a management v průmyslu a Management jakosti jste obdrželi studijní balík
obsahující:
•
•
integrované skriptum pro distanční studium obsahující i pokyny ke studiu,
doplňující animace a videa vybraných částí kapitol.
Prerekvizity
Pro studium tohoto předmětu nejsou určeny žádné prerekvizity.
Cíl předmětu
Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy z oblasti logistiky průmyslových podniků
a řetězců. Po prostudování modulu by měl být student schopen vymezit hlavní principy a
koncepce využívané pro logistické řízení v průmyslu a navrhnout vhodné nástroje a metody
z této oblasti pro aplikaci v konkrétních podmínkách průmyslového podniku.
Pro koho je předmět určen
Modul je zařazen do bakalářského studia oborů Ekonomika a management v průmyslu a
Management jakosti studijního programu Ekonomika a řízení průmyslových systémů a patří
ke stěžejním výukovým materiálům předmětu Logistika v automobilovém průmyslu, který je
součástí bakalářského studia oboru Materiály a technologie pro automobilový průmysl
studijního programu Materiálové inženýrství. Rovněž jej může studovat i zájemce
z kteréhokoliv jiného oboru orientovaného na (logistický) management.
Skriptum se dělí na kapitoly, které odpovídají logickému dělení studované látky. Každá
kapitola má níže uvedenou strukturu.
Struktura kapitol – doporučený postup studia
Čas ke studiu
Na úvod kapitoly je uveden čas potřebný k prostudování látky. Čas je orientační a může Vám
sloužit jako hrubé vodítko pro rozvržení studia celého předmětu. Někomu se čas může zdát
příliš dlouhý, někomu naopak. Jsou studenti, kteří se s touto problematikou ještě nikdy
nesetkali a naopak takoví, kteří již v tomto oboru mají bohaté zkušenosti.
Cíl
Ihned potom jsou uvedeny cíle, kterých máte dosáhnout po prostudování této kapitoly –
konkrétní znalosti a dovednosti.
Výklad
Následuje vlastní výklad studované látky, zavedení nových pojmů, jejich vysvětlení, vše
doprovázeno obrázky, tabulkami, řešenými příklady, odkazy na animace.
Čas k zamyšlení
V rámci studia kapitol se setkáte s otázkami a problémy, které je vhodné si pro správné
osvojení látky promyslet. Správná řešení navazují na položené otázky, proto nepokračujte ve
čtení, dokud si vše dobře nepromyslíte.
Příklad z praxe, Řešený příklad
K lepšímu pochopení probírané látky využijte praktické příklady aplikace vysvětlovaných
teoretických znalostí.
Animace, Video
Ke zvýšení názornosti studované látky doprovázejí výklad animace, k dokreslení a rozšíření
znalostí pak videa.
Shrnutí pojmů
Na závěr kapitoly jsou zopakovány hlavní pojmy, které si v ní máte osvojit. Pokud některému
z nich ještě nerozumíte, vraťte se k nim ještě jednou.
Otázky
Pro ověření, že jste dobře a úplně látku kapitoly zvládli, máte k dispozici několik teoretických
otázek.
Úspěšné a příjemné studium s touto učebnicí Vám přeje autor výukového materiálu
Radim Lenort
OBSAH
1. LOGISTICKÉ ŘÍZENÍ................................................................................ 6 1.1. Vymezení logistického řízení .................................................................................................. 6 1.2. Cíle logistického řízení............................................................................................................ 8 1.3. Základní principy logistického řízení.................................................................................... 11 1.4. Vývoj logistického řízení ...................................................................................................... 12 1.5. Dovětek ke kapitole 1............................................................................................................ 13 2. LOGISTICKÉ ŘÍZENÍ V PRŮMYSLU .................................................. 16 2.1. Důvody rozvoje logistiky v průmyslu ................................................................................... 16 2.2. Logistická řešení v průmyslové výrobě................................................................................. 17 2.3. Logistika průmyslových podniků střední a východní Evropy............................................... 18 2.4. Aplikace logistických řešení v různých typech průmyslových výrob ................................... 20 2.4.1. Typy výroby podle polohy bodu rozpojení ................................................................... 20 2.4.2. Ostatní typy výroby a jejich vliv na logistiku ............................................................... 25 2.5. Struktura studijních opor ....................................................................................................... 26 2.6. Dovětek ke kapitole 2............................................................................................................ 27 3. SYSTÉMY PRO ŘÍZENÍ ZÁSOB ............................................................ 31 3.1. Model ekonomického objednacího množství ........................................................................ 31 3.2. Metoda stálé velikosti objednávky ........................................................................................ 38 3.3. Metoda stálého cyklu objednávání ........................................................................................ 46 3.4. Dovětek ke kapitole 3............................................................................................................ 51 4. SYSTÉMY MRP A ERP ............................................................................ 54 4.1. MRP I – plánování materiálových požadavků ...................................................................... 54 4.2. MRP s uzavřenou smyčkou ................................................................................................... 59 4.3. MRP II – plánování výrobních zdrojů................................................................................... 60 4.4. ERP – plánování podnikových zdrojů................................................................................... 62 5. KONCEPCE JUST-IN-TIME A SYSTÉM KANBAN ............................ 65 5.1. Výrobní systém Toyoty a štíhlá výroba................................................................................. 65 5.2. Vymezení koncepce just-in-time........................................................................................... 67 5.3. Problémy se zaváděním JIT................................................................................................... 69 5.4. Zavádění JIT.......................................................................................................................... 71 5.4.1. Zajištění vysoké jakosti výrobků................................................................................... 71 5.4.2. Odstranění rizika vzniku poruch zařízení...................................................................... 72 5.4.3. Zajištění krátkých seřizovacích časů zařízení ............................................................... 73 5.4.4. Efektivní uspořádání materiálových toků...................................................................... 74 5.4.5. Vytvoření systému garantovaných dodavatelů.............................................................. 76 5.5. Systém kanban ...................................................................................................................... 77 5.6. Dovětek ke kapitole 5............................................................................................................ 83 6. TEORIE OMEZENÍ A SYSTÉM DBR.................................................... 86 6.1. Stručná historie TOC............................................................................................................. 86 6.2. Úzká místa ve výrobě ............................................................................................................ 87 6.3. Nástroje TOC určené pro logistiku výroby ........................................................................... 88 6.3.1. Proces neustálého zlepšování ........................................................................................ 88 6.3.2. Systém DBR .................................................................................................................. 90 6.4. Možnosti uplatnění nástrojů TOC v logistice výroby ........................................................... 95 REJSTŘÍK ......................................................................................................... 97 Logistické řízení
1. LOGISTICKÉ ŘÍZENÍ
Čas ke studiu: 4 hodiny
Cíl Po prostudování této kapitoly budete umět:
• definovat logistické řízení a řízení dodavatelského řetězce
• klasifikovat cíle logistického řízení, logistické služby a náklady,
• vysvětlit, jak může logistika pomoci ve zvyšování konkurenceschopnosti
podniku,
• určit potřebnou úroveň logistických služeb, kterou má podnik poskytovat
svým zákazníkům,
• specifikovat základní principy logistického řízení,
• popsat a porovnat základní vývojová stadia logistiky.
Výklad
1.1.
Vymezení logistického řízení
Čas k zamyšlení
Než začnete číst dál, pokuste se odhadnout: Kdy, kde a v jaké oblasti vznikla
logistika?
Logistika jako druh činnosti je doslova tisíce let stará, neboť její vznik lze spojovat již
s nejranějšími formami organizovaného obchodu [1]. Někteří autoři spatřují hypoteticky
zárodek logistiky v organizování výstavby pyramid ve starověkém Egyptě [2]. Vlastní pojem
„logistika“ však byl prokazatelně zaveden nejprve ve vojenské oblasti.
Již byzantský císař Leontos VI. (886 - 911) napsal, že předmětem logistiky je „mužstvo
zaplatit, příslušně vyzbrojit a vybavit ochranou a municí, včas a důsledně se postarat o jeho
potřeby a každou akci v polním tažení příslušně připravit, tzn. vypočítat prostor a čas, správně
ohodnotit terén z hlediska pohybu vojska i možnosti protivníkova odporu a tyto funkce
zvládnout z hlediska pohybu vojsk i v případě nutnosti jejich rozdělení”. Rovněž švýcarský
generál ve francouzských a ruských službách baron Antoine-Henri Jomini (1779-1869) uvádí
ve svém díle „Náčrt vojenského umění“, vydaném původně v roce 1837 v Paříži, logistiku
v souvislosti s plněním vojenských úkolů, když ustanovil „major général de logis“ jako
„důstojníky, kteří zajišťují ubytování a tábory pro útvary, určují pochodové směry při
přesunech a upřesňují je podle místních podmínek“. [3]
Soustavná pozornost se začíná logistice věnovat po druhé světové válce, neboť se efektivnímu
řešení logistických operací přisuzoval významný podíl na vítězství spojeneckých vojsk.
Stejně tomu bylo např. i v případě války v Perském zálivu v letech 1990 – 1991, kdy efektivní
6
Logistické řízení
distribuce a zásobování jak hmotných dodávek, tak personálu byly klíčovými faktory úspěchu
amerických ozbrojených sil. [1]
Úspěšné uplatnění logistiky ve vojenské oblasti vedlo k její aplikaci a řešení analogických
problémů v ekonomické sféře. Obdobně, jako se logistika ve vojenské oblasti zabývá
plánováním a realizací přepravy, rozmístění a zásobování vojsk, jejich přesunů na bojišti a
odsunu raněných s cílem zajištění bojeschopnosti vojska, jsou v ekonomické oblasti místo
vojska předmětem zájmu toky výrobků ve všech jejich formách a cílem je zajištění
konkurenceschopnosti podniku.
První ucelené texty o logistice v ekonomickém pojetí se začínají objevovat na počátku 60. let
20. století [1]. Zhruba ve stejné době přichází významný autor, obchodní expert a konzultant
Peter Drucker s myšlenkou, že logistika je jednou z posledních možností a příležitostí, kde
mohou podniky zvýšit svoji efektivnost [4].
Současná světová literatura definuje pojem logistika jako soubor tří aspektů [5]:
•
•
•
hledisko koncepčně-funkcionální – logistiku je možné chápat jako koncepci řízení
toků výrobků a informací, ve významu metod a funkcí plánování, organizování,
realizace a kontroly, založených na integrovaném a systémovém pojetí těchto toků,
hledisko předmětově-strukturální – na logistiku lze pohlížet jako na integrovaný
proces toků výrobků a informací a také skupinu strukturálních řešení spojenou
s integrací a realizací těchto toků,
hledisko efektivnosti – pojem logistika znamená, že je možné ji považovat za určitý
determinant růstu efektivnosti, zaměřený na nabídku požadované úrovně služeb
zákazníkům při současné racionalizaci struktury nákladů spojených s logistikou a
růstu celkové efektivnosti hospodaření v podniku.
Jako představitele uvedeného pojetí je možné uvést definici americké organizace The Council
of Supply Chain Management Professionals [6]:
Logistické řízení (logistika) je proces plánování, realizace a kontroly efektivního a výkonného
toku a skladování zboží (materiálů, polotovarů, hotových výrobků), služeb a s nimi spojených
informací z místa vzniku do místa spotřeby za účelem uspokojení požadavků zákazníků.
Uvedená organizace považuje logistické řízení za součást řízení dodavatelského řetězce
(supply chain management), které vymezuje následujícím způsobem:
Řízení dodavatelského řetězce zahrnuje plánování a řízení všech činností spojených s
opatřováním zdrojů, jejich zpracováním a všechny činnosti logistického řízení. Podstatné je,
že obsahuje rovněž koordinaci a spolupráci s partnery v řetězci, kterými mohou být
dodavatelé, prostředníci, poskytovatelé logistických služeb a zákazníci. Řízení
dodavatelského řetězce v podstatě integruje řízení dodávek a poptávky uvnitř a napříč
společnostmi.
Z uvedených definic je patrné, že se dnes logistika zabývá řízením celého dodavatelského
řetězce, tj. řetězce s počátečním článkem u prvotních dodavatelů surovin a konečným
článkem u finálních spotřebitelů.
7
Pro další přiblížení a srovnání je možné uvést tzv. populární definici logistického řízení, která
je označována jako „7S“ („7Rs” = seven rights):
Logistika se zabývá dodáním:
•
•
•
•
•
•
•
1.2.
správného výrobku,
ve správném množství,
ve správném čase,
ve správné jakosti,
na správné místo,
správnému zákazníkovi,
za správné náklady.
Cíle logistického řízení
Z předcházející části je patrné, že obecný cíl logistického řízení, kterým je zajištění
konkurenceschopnosti podniku nebo ještě lépe celého dodavatelského řetězce, je možné
rozložit na dvě skupiny dílčích cílů:
•
•
Vnější cíle, které se orientují na uspokojení požadavků zákazníků nabídkou tzv.
logistických služeb.
Vnitřní cíle zaměřující se na minimalizaci tzv. logistických nákladů.
Úroveň logistického systému podniku je zákazníky vnímána prostřednictvím rozsahu a
úrovně jím poskytovaných logistických služeb (zákaznického servisu). Co se odehrává uvnitř
hranic logistického systému, jaké úsilí tam bylo vyvinuto, kolik změn tam bylo uskutečněno a
jak velké částky proinvestovány, zákazníkům zůstane lhostejné, pokud sami nepocítí pozitivní
změnu ve službách. [2]
Za složky logistických služeb a zároveň za kritéria úrovně těchto služeb se nejčastěji považují
[7]:
•
•
•
•
Čas dodání, tj. doba, která uplyne od předání objednávky zákazníkem až po okamžik
dostupnosti zboží u zákazníka. Kratší dodací lhůty umožňují zákazníkům udržovat
nižší stavy zásob.
Spolehlivost dodávek, tj. pravděpodobnost, s jakou bude dodací lhůta dodržena.
Nejsou-li dodací lhůty přesně dodržovány, mohou být u zákazníků příčinou poruchy
podnikových procesů, a tím vyvolávat zvýšení nákladů.
Pružnost (flexibilita) dodávek, která vyjadřuje schopnost podniku pružně reagovat na
požadavky a přání zákazníků. Patří zde především změny v parametrech objednávek
(množství, termín dodání, druh balení, dopravní varianty, dodací podmínky) a
informace, které má zákazník k dispozici o stavu zakázky.
Jakost dodávek vyjadřující přesnost dodání z hlediska způsobu, množství,
kompletnosti a stavu dodávky (nepoškozené výrobky, úplná průvodní dokumentace).
Nízká jakost dodávek má za následek reklamace zákazníků, případně až jejich ztrátu.
8
Požadované úrovně logistických služeb je dosahováno při vynaložení určité výše logistických
nákladů, tj. nákladů spojených s plánováním, realizací a kontrolou toku a skladování zboží,
služeb a souvisejících informací.
Logistické náklady je možné zhruba rozdělit do následujících nákladových bloků [7]:
•
•
•
•
Náklady na řízení a systém zahrnující náklady na plánování a kontrolu hmotných
toků, náklady na realizaci objednávek.
Náklady na udržování zásob, tj. udržování skladových kapacit, provádění
uskladňovacích a vyskladňovacích procesů, vázání kapitálových nákladů pro
financování zásob, pojištění a znehodnocení a ztráty zásob.
Náklady na dopravu, jejichž součástí jsou náklady na vnitropodnikovou a
mimopodnikovou dopravu.
Náklady na manipulaci, tj. všechny náklady na balení, manipulační operace a
komisionářskou činnost.
Čas k zamyšlení
Nyní je možné si položit důležitou otázku: Jaká by měla být úroveň nabízených
logistických služeb? Najdete správnou odpověď ještě před tím, než budete
pokračovat ve studiu?
Odpověď „co nejvyšší“ naráží na zásadní problém. Přestože růst úrovně logistických služeb
umožňuje zvýšení tržeb, často je spojen s významným nárůstem logistických nákladů.
Detailně uvedený vztah uvádí obrázek 1.1.
Tržby
Náklady
(Kč)
Náklady
–
Tržby
Zmax
+
+ Zisk
– Ztráta
–
0
Optimum
100
Úroveň logistických služeb (%)
Obr. 1.1 Vztah mezi logistickými náklady, tržbami a úrovní logistických služeb [8]
Křivka nákladů má podproporcionální charakter, relativně prudce roste a při stoprocentní
úrovni služeb dosahuje nekonečně vysoké hodnoty. Důvodem je skutečnost, že pokud by měl
9
podnik plnit všechny logistické služby na maximální úrovni (naprosto všechny požadavky
zákazníků), musel by mít nekonečné a vždy disponibilní zdroje, což není jistě možné. Dále je
nutné si uvědomit, že křivka nákladů nezačíná v nulovém bodě. I když podnik nebude
schopen plnit jakékoli logistické služby, bude mít fixní složku logistických nákladů (např.
náklady na udržování expedičního skladu, přestože v něm nebude žádná zásoba hotových
výrobků).
Naopak křivka tržeb začíná v nulovém bodě, protože zcela nespokojený zákazník kupovat
výrobky podniku nebude. Na rozdíl od křivky nákladů má nadproporcionální charakter – má
sice rostoucí průběh, ale ten se se zvyšující úrovní logistických služeb postupně zpomaluje, až
se zcela zastaví. Pokud zákazník získává relativně malou úroveň logistických služeb,
vyvolává to u něj problémy spojené se značným nárůstem nákladů (např. nespolehlivé
dodávky materiálu mohou vést k zastavení výroby nebo preventivnímu udržování vysoké
zásoby materiálu na skladě). V takové situaci je zákazník ochoten za zvýšení úrovně
logistických služeb zaplatit poměrně vysokou cenu. Jestliže jsou logistické služby na relativně
vysoké úrovni, nevznikají tak zákazníkovi větší poruchy podnikových procesů a nemá důvod
za další zvýšení úrovně logistických služeb platit větší finanční prostředky. V případě, že by
bylo dosaženo stoprocentní úrovně, pak by byl zákazník zcela spokojen a k placení
dodatečných prostředků by neměl důvod.
Při čistě ekonomickém posuzování snahy o zvyšování úrovně logistických služeb je možné
nalézt jejich optimální úroveň. Jde o takovou úroveň, která přinese největší rozdíl mezi
tržbami a logistickými náklady, tj. nejvyšší zisk. V praxi však podniky nemohou optimální
úroveň logistických služeb až na výjimky nabízet. Rozhodující je zde totiž úroveň služeb,
kterou nabízí konkurence. Chce-li podnik uspět na trhu, měl by nabízet takovou úroveň, aby
byl konkurenceschopný, tj. minimálně stejnou nebo ještě lépe o něco vyšší než konkurence.
Na druhé straně, nemůže nabízet úroveň služeb, která by ho posunula z oblasti zisku do
oblasti ztráty.
Příklad z praxe
Požadují-li např. silné maloobchodní řetězce po dodavatelích džusů úroveň logistických
služeb ve výši až 98 %, je tomu jen proto, že 99 % úroveň zatím neumí nikdo zajistit (pro
dodavatele by to bylo již neekonomické). Naproti tomu, poskytuje-li výrobce džusů pouze 96
% úroveň služeb, nebude moci do těchto řetězců dodávat. [8]
Animace č. 1: Stanovení úrovně poskytovaných logistických služeb
Animace vysvětluje vztah mezi logistickými náklady, tržbami a úrovní
poskytovaných logistických služeb. Hledá odpověď na otázku „Jaká by měla být
úroveň nabízených logistických služeb?“. Vymezuje ekonomicky optimální úroveň
a poukazuje na nutnost zohlednění konkurence při konečné volbě úrovně
poskytovaných logistických služeb.
Aby bylo možné ve vysoce konkurenčním prostředí obstát, je nutné změnit vztah mezi úrovní
logistických služeb a logistickými náklady jedním z následujících způsobů:
10
•
•
•
1.3.
zlepšení logistických služeb na požadovanou úroveň při současném zachování výše
logistických nákladů,
snížení logistických nákladů při současném zachování úrovně logistických služeb (v
případě, že jsou již služby na požadované úrovni),
zlepšení logistických služeb na požadovanou úroveň při současném snížení
logistických nákladů.
Základní principy logistického řízení
Při dosahování logistických cílů, zefektivňování logistického systému podniku či
dodavatelského řetězce, se logistické řízení opírá o aplikaci dvou základních principů:
•
•
systémového přístupu,
koncepce celkových nákladů.
Systém je souborem vzájemně se ovlivňujících prvků, které jsou vzájemně provázané a tvoří
jednotný celek [9]. Systémový přístup je pak založen na předpokladu, že prvky systému nelze
měnit izolovaně, tj. bez působení na jiné prvky, a že to lze docílit pouze prostřednictvím
spojení jejich synergických účinků [7].
Aplikace v oblasti logistického řízení lze interpretovat tak, že pokud člověk pohlíží na určitou
logistickou činnost izolovaně, není si schopen udělat celkový obraz o tom, jak tato činnost
ovlivní jiné činnosti nebo jak je jimi ovlivňována. Přitom platí, že výsledek působení série
logistických činností je významnější než výsledek působení jedné činnosti. [1]
Systémový přístup tak odmítá optimalizaci dílčích částí, protože optimální rozhodnutí získaná
tímto způsobem se vzájemně vylučují. Naproti tomu je nutné logistické procesy optimalizovat
jako celek, integrováním a koordinací jejich částí.
Obdobně, koncepce celkových nákladů je založena na požadavku sledování vznikajících
logistických nákladů jako celku [7]. V opačném případě může vést snížení nákladů v jedné
oblasti k jejich neúměrnému nárůstu v jiné oblasti.
Příklad z praxe
Jako příklad aplikace systémového přístupu a koncepce celkových nákladů je možné uvést
rozhodování o volbě druhu dopravy. Zpravidla platí, že nejlevnějším druhem je vodní
doprava. Pokud bude firma optimalizovat pouze oblast dopravy, bude volba vodní dopravy
nejlepším rozhodnutím. Naopak, z hlediska celého logistického systému firmy, může uvedený
způsob dopravy způsobit růst zásob a s tím spojených nákladů na jejich udržování. Tyto
dodatečné náklady mohou být ve svém důsledku větší, než úspora nákladů na přepravu. [9]
Oba uvedené základní principy logistického řízení musí být respektovány při uplatňování
doporučení, metod a přístupů v jednotlivých aplikačních oblastech logistiky.
11
1.4.
Vývoj logistického řízení
Současná podoba logistického řízení, uplatňovaného v celém dodavatelském řetězci, se
vyvíjela postupně v průběhu řady let. Podle Coyleho a kol. je možné vymezit tři etapy rozvoje
logistického řízení v západních zemích (zejména ve Spojených státech) [9]:

I. etapa – Fyzická distribuce (60. a 70. léta)
Logistika se rozvíjela v té části dodavatelského řetězce, která je nejblíže zákazníkovi, tj. v
dodávkách hotových výrobků zákazníkům (viz obr. 1.2). V uvedeném období se firmy snažily
systematicky řídit posloupnost úzce provázaných logistických činností, které zahrnovaly
přepravu, distribuci, skladování, řízení zásob, balení a manipulaci hotových výrobků, aby
mohly být co nejlépe doručeny konečným zákazníkům.
Skladování Výroba
materiálu polotovarů
Skladování
polotovarů
Výroba Skladování
výrobků výrobků
Příjem
materiálu
Přeprava k
zákazníkům
Materiálové hospodářství
Plánování a řízení výroby
Fyzická distribuce
Integrované logistické řízení
Obr. 1.2 Fyzická distribuce a integrované logistické řízení [9]

II. etapa – Integrované logistické řízení (70. a 80. léta.)
V uvedeném období si začala řada firem uvědomovat možnost dalších úspor díky spojení
distribuce s oblastí nákupu (materiálového hospodářství) a výroby (viz obr. 1.2). Postupně se
prosazoval princip systémové řízení celého logistického řetězce podniku, počínaje surovinami
a materiálem, přes zásoby polotovarů, až po hotové výrobky.

III. etapa – Řízení dodavatelského řetězce (80. a 90. léta):
Tak jak se postupně vyčerpával potenciál integrovaného logistického řízení, začaly firmy
rozšiřovat uplatnění logistických principů na další firmy, které se účastní dodávání výrobku
konečnému zákazníkovi. Ve své finální podobě jde o systémové řízení celého dodavatelského
řetězce, počínaje prvotními dodavateli, přes výrobce, velkoobchody, maloobchody, až po
konečné zákazníky (viz obr. 1.3).
12
Dodavatelé
Výrobci
Velkoobchody
Maloobchody
Zákazníci
Řízení dodavatelského řetězce
Obr. 1.3 Integrace procesů v dodavatelském řetězci [9]
Uvedený přístup je založen na úzké spolupráci nebo partnerství mezi jednotlivými články
dodavatelského řetězce a rovněž firmami poskytujícími logistické služby (např. přepravu
nebo veřejné skladování). Pokud není uvedený předpoklad naplněn, mohou někteří
z účastníků dodavatelského řetězce zjistit, často po velmi krátké době, že je jejich pozice
méně výhodná, než dříve.
Animace č. 2: Vývoj logistického řízení
Animace představuje postupný vývoj logistického řízení, rozdělený do tří na sebe
navazujících etap. Každá etapa je zde charakterizována z hlediska uplatnění
logistických principů v různých částech logistického a dodavatelského řetězce.
V současné době se za další možné vývojové stádium logistického řízení považuje tzv. řízení
poptávkového řetězce (demand chain management). Podle Jüttera a kol. řízení poptávkového
řetězce, jako nový logistický koncept, zahrnuje integraci procesů na straně poptávkové
s procesy v dodavatelském řetězci, řízení integrace těchto procesů za pomoci moderních
informačních technologií, konfiguraci systému tvorby hodnoty přidané pro zákazníka a řízení
průřezových vztahů mezi marketingem a logistikou [10]. Jde o uplatnění principu využití
nikoli dodavatelských hledisek, nýbrž faktoru poptávky jako klíčového faktoru integrace
procesů v poptávkovém řetězci. Zákazník by měl být startovacím bodem a nikoli konečnou
lokalitou.
1.5.
Dovětek ke kapitole 1.
Logistické řízení stále patří k poměrně mladým vědeckým disciplínám. Proto nelze ještě
hovořit o stabilizaci a sjednocení přístupu různých autorů k vymezení logistiky, cílům či
principům logistického řízení. Rozmanitost v názorech na to, co je, odkud vychází a čím se
zabývá logistika, je patrná z následujících dvou přednášek odborníků v této oblasti, které by
měly čtenáři dokreslit studovanou látku.
13
Video č. 1: Cizí slovo - LOGISTIKA
Přednáška Ing. Jaroslava Bazaly, Ph.D., prezidenta Logistické akademie,
zakládajícího člena Komory logistických auditorů v ČR a na Slovensku, člena
americké asociace APICS a majitele společnosti PQL poradenství pro kvalitu a
logistiku, s.r.o., věnovaná definování logistického řízení z pohledu teorie chaosu,
vymezení logistického auditu a představení Komory logistických auditorů ČR a
vzdělávací a certifikační organizace Logistická akademie.
Video č. 2: Logistika a identifikace druhů a pohybů zboží
Přednáška prof. Ing. Vladimíra Strakoše, DrSc., profesora Vysoké školy báňské –
Technické univerzity Ostrava a profesora a prvního rektora Vysoké školy logistiky
o.p.s. v Přerově, věnovaná vymezení logistického řízení z pohledu kybernetiky a
dopravních systémů.
Shrnutí pojmů
logistické řízení (logistika), řízení dodavatelského řetězce, logistické služby
logistické náklady, systémový přístup, koncepce celkových nákladů, fyzická
distribuce, integrované logistické řízení, řízení poptávkového řetězce
Otázky
1. Jaké jsou kořeny logistiky?
2. Co je to logistické řízení, čím se zabývá?
3. Jaká je populární definice logistického řízení?
4. Co je hlavním cílem logistiky?
5. Jaké skupiny logistických cílů znáte?
6. Co jsou to logistické služby a které z nich patří mezi nejdůležitější?
7. Co jsou to logistické náklady a které z nákladových položek logistika sleduje?
8. Jaká je vazba mezi logistickými službami a logistickými náklady?
9. Jak se vyvíjejí tržby s růstem úrovně logistických služeb?
10. Jak se vyvíjejí logistické náklady s růstem úrovně logistických služeb?
11. Jaká je ekonomicky optimální úroveň nabízených logistických služeb?
12. Jakou úroveň logistických služeb by měl podnik poskytovat svým zákazníkům?
13. Jak obstát v dnešním konkurenčním prostředí z hlediska poskytovaných logistických
služeb a vynakládaných logistických nákladů?
14. Jaké znáte principy logistického řízení?
15. Co je to systémový přístup a jak jej lze uplatnit v logistice?
16. Co je to koncepce celkových nákladů a jak ji lze interpretovat pro potřeby logistiky?
17. Jakými etapami procházel vývoj logistického řízení?
18. Co je to fyzická distribuce a čím se zabývá?
14
19. Co je to integrované logistické řízení?
20. Co je to řízení dodavatelského řetězce?
21. Jaké jsou základní rozdíly mezi fyzickou distribucí, integrovaným logistickým řízením a
řízením dodavatelského řetězce?
22. Co je to řízení poptávkového řetězce?
Literatura
[1]
[2]
LAMBERT D., STOCK J. R., ELLRAM L. Logistika. Praha: Computer Press, 2005.
PERNICA P. Logistika (Supply Chain Management) pro 21. století, 1. díl. Praha:
RADIX, 2005.
[3] KORTSCHAK B. H. Úvod do logistiky. Praha: BABTEXT, 199-.
[4] DRUCKER P. F. The Economy’s Dark Continent. Fortune, Apr. 1962.
[5] BLAIK P. Logistyka. Warszawa: Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, 2001.
[6] Dostupné na adrese: http://cscmp.org/aboutcscmp/definitions.asp, [citováno 2009-1708].
[7] SCHULTE C. Logistika. Praha: Victoria Publishing, 1994.
[8] BAZALA et al. Logistika v praxi. Praha: Verlag Dashöfer, 2008.
[9] COYLE J. J., BARDI E. J., LANGLEY C. J. Management of Business Logistics: A
Supply Chain Perspective. South-Western College Pub, 2002.
[10] JÜTTNER U., CHRISTOPHER M., BAKER S. Demand Chain Management –
Integrating Marketing and Supply Chain Management. Elsevier, 2007.
15
Logistické řízení v průmyslu
2. LOGISTICKÉ ŘÍZENÍ V PRŮMYSLU
Čas ke studiu: 5 hodin
Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět
• vymezit logistické řízení v průmyslu,
• vysvětlit, proč je logistickému řízení v průmyslu věnována stále větší
pozornost,
• specifikovat základní prvky hromadné výroby a posoudit její výhody
z hlediska logistiky a ekonomiky výroby,
• definovat a porovnat podmínky trhu výrobce a trhu zákazníka,
• klasifikovat logistická řešení uplatňovaná v průmyslu,
• charakterizovat vývoj logistického řízení v průmyslových podnicích
střední a východní Evropy,
• uvést nejčastěji aplikované koncepce a systémy v našich průmyslových
podnicích,
• kategorizovat různé typy průmyslových výrob, uvést příklady odvětví, ve
kterých se vyskytují a vyhodnotit jejich vliv na logistické řízení
Výklad
Definici logistického řízení v průmyslu (průmyslové logistiky), která je v souladu se světově
uznávanou definicí logistického řízení americké organizace The Council of Supply Chain
Management Professionals, je možné formulovat následujícím způsobem:
Logistické řízení v průmyslu je proces plánování, realizace a kontroly efektivního a
výkonného toku a skladování zboží (materiálů, polotovarů, hotových výrobků), služeb a
s nimi spojených informací v průmyslových podnicích a řetězcích, jehož účelem je
uspokojení požadavků zákazníků.
2.1.
Důvody rozvoje logistiky v průmyslu
Čas k zamyšlení
Co si myslíte: Proč je dnes stále větší pozornost věnována logistice v průmyslových
podnicích a řetězcích?
Odpověď na uvedenou otázku je možné ilustrovat na příkladu automobilového průmyslu. Na
počátku 20. století vytvořil Henry Ford revoluční způsob výroby, který je dnes nazýván jako
hromadná výroba. Základní stavební kameny, na kterých Ford založil své velkoprůmyslové
myšlení, je možné shrnout do následujících bodů [1]:
16
•
•
•
•
jediný uniformní výrobek,
hluboká dělba práce (každý vykonává prostý soubor úkonů, jemuž se snadno naučí a
dosahuje v něm pracovní virtuozity),
nucený pohyb výroby (unášený běžícím pásem),
jednotné ústřední řízení práce.
Za hlavní myšlenku je možné považovat výrobu jediného uniformního výrobku: „Správný
způsob výroby automobilů je dělat jeden jako druhý, jako třeba špendlíky, tak se dostane auto
k lidem jako předmět denní potřeby, nikoli jen jako okrasa benzinové aristokracie či hračka
exhibicionistů.“ [1]. Praktickou aplikací uvedené zásady byl vznik automobilu Ford model T,
který byl společností Ford Motor Company vyráběn od roku 1908 do roku 1927. V roce 1918
byla polovina všech vozidel v Americe tvořena modelem T, ze kterého se postupně stal lidový
automobil, hovorově nazývaný jako „Plechová Líza“ (Tin Lizzie) nebo „Kraksna“ (Flivver).
Celkem bylo vyrobeno více než 15 miliónů.
Hromadná výroba umožňovala nejen dosahování výrazných úspor z rozsahu (economies of
scale) a obrovské zisky, ale díky minimální výrobkové diverzifikaci představovala téměř
ideální podmínky pro logistické řízení výroby. Jednoduché a standardizované materiálové
toky realizované na montážních linkách výrazně urychlovaly celý výrobní proces a snižovaly
tvorbu zásob rozpracované výroby. Výsledkem bylo zkrácení průběžné doby výroby
automobilu z původních 12,5 hodin v počátečních letech výroby až na 1,55 hodin v roce
1914, při dosažení tříminutového výrobního taktu [2].
Základním předpokladem pro jeho využívání však byl tzv. „trh výrobce“, tj. situace, kdy
poptávka převyšuje nabídku. Zhruba v 60. létech již ovšem definitivně vzniká „trh
zákazníka“. Růst konkurence (General Motors, Chrysler, Toyota) a požadavků zákazníků
vede k přechodu na zakázkovou individualizovanou výrobu. Pro úspěch na trhu je nezbytné
nabídnout široký sortiment vozů, vysoké jakosti a v krátkých dodacích lhůtách, a to vše za
přijatelnou cenu.
Dochází k radikálním změnám ve způsobu výroby, prudce narůstá počet potřebných
materiálů, polotovarů, komponent, dílů a příslušenství a tedy i složitosti logistiky ve výrobě.
Začíná být jasné, že bez nových řešení v této oblasti není možné vyhovět stále rostoucím
požadavkům zákazníků při zachování přijatelné výše nákladů.
2.2.
Logistická řešení v průmyslové výrobě
Zhruba od 70. let vznikají, resp. jsou v praxi v různém rozsahu uplatňovány, různé koncepce a
systémy pro podporu logistiky v průmyslových podnicích. Tyto přístupy byly původně úzce
spojeny s výrobou a proto byly označovány jako systémy pro plánování a řízení výroby
(production planning and control – PPC systems). Nejdůležitější z nich je možné shrnout
následujícím způsobem:
•
•
•
systémy MRP (material requirement planning, cloosed loop MRP, manufacturing
resource planning),
systém OPT (optimized production technology),
systém DBR (drum-buffer-rope),
17
•
•
•
•
koncepce JIT (just-in-time),
systém kanban,
systém BOA (belastungsorientierte auftragsfreigabe),
systém FZ (fortschrittzahlen).
Integrální částí většiny z PPC systémů jsou systémy pro řízení zásob. Jde o metody
umožňující sledování stavu zásob a jejich doplňování, tj. stanovení množství a termínu
objednávání. Za základní systémy pro řízení zásob jsou považovány:
•
•
metoda stálé velikosti objednávky,
metoda stálého cyklu objednávání.
Za průlomové je možné považovat tři přístupy, které je možné nazvat jako „cesta MRP“,
„cesta OPT“ a „cesta JIT“.
Systémy MRP představují „cestu MRP“.
Původním cílem bylo vytvoření plánu
materiálových požadavků (plánu objednávání materiálu a jeho uvolňování do výroby), který
by respektoval hlavní plán výroby (plán výroby hotových výrobků) a minimalizoval vznik
zásob. Vývoj těchto systémů šel v podstatě formou rozšiřování jejich funkcionality až
k dnešním komplexním systémům plánování podnikových zdrojů (enterprise resource
planning – ERP).
Na počátku „cesty OPT“ byl systém OPT, softwarový produkt pro plánování a řízení výroby,
zohledňující kapacitní omezení. Myšlenky uplatněné v systému OPT se pak staly základem
pro vývoj systému DBR a vzniku komplexní koncepce nesoucí název teorie omezení (theory
of constraints – TOC).
koncepce JIT a systém Kanban, které jsou dnes součástí ucelených koncepcí TPS (Toyota
Production System / výrobní systém Toyoty) a štíhlá výroba (Lean Manufacturing)
„Cesta JIT” byla nastartována v rámci utváření tzv. výrobního systému Toyoty (Toyota
production pystem – TPS). Hlavním cílem byla snaha o maximální zkrácení průběžných časů
výroby a eliminace všech ztrát ve výrobním procesu. Budování TPS vedlo ke vzniku
komplexních systémů a koncepcí, dnes známých jako jist-in-time (JIT), kanban a štíhlá
výroba (lean manufacturing).
2.3.
Logistika průmyslových podniků střední a východní Evropy
V zemích střední a východní Evropy lze pozorovat velmi podobnou situaci k té, která byla
zmiňována v kapitole 2.1. (příklad automobilového průmyslu), i když s výrazným časovým
posunem. Klíčovou událostí byl přechod uvedených zemí z centrálně řízené ekonomiky
k tržní ekonomice.
Centrálně řízená ekonomika se vyznačovala stálým nedostatkem výrobků. Výhoda byla
jednoznačně na straně výrobců (trh výrobce), protože mezi podniky prakticky neexistovala
konkurence. Průmysloví výrobci pak mohli uvedenou situaci využívat ke snadnému
naplňování požadovaných ekonomických výsledků, zejména v oblasti snižování nákladů.
18
Proto se zaměřovali na výrobu relativně úzkého sortimentu produktů standardní jakosti ve
velkých výrobních dávkách (využívali výhod hromadné výroby).
V podmínkách tržní ekonomiky (trhu zákazníka) se však výrazně mění podmínky pro
výrobce. Při existenci přebytku výrobních kapacit musí výrobci v maximální možné míře
vyhovět zákazníkům, nechtějí-li je ztratit. V praxi to znamená zejména:
•
•
•
•
tlak na snížení dodacích lhůt,
snižující se zakázková množství,
nutnost mnohanásobného zvýšení rozsahu výrobního sortimentu,
důraz na vyšší jakost a výrobky s vyšší přidanou hodnotou.
Příklad z praxe
Uvedená situace může být velmi dobře ilustrována na příkladu hutního průmyslu. Situaci
hutních výrobců a jejich zákazníků v centrálně řízené ekonomice lze ve stručnosti shrnout
následovně:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Přes neustále rostoucí výrobu odběratelé pociťovali trvalý nedostatek hutních
výrobků.
Stačilo vyrábět nepříliš členitý sortiment hutních výrobků standardní jakosti ve
velkých výrobních dávkách na specializovaných agregátech.
Tomu napomáhala centrální čtvrtletní kumulace zakázek od všech zákazníků a jejich
přidělování formou plánovaných úkolů do výrobních podniků podle specializace
válcovacích tratí.
Dodací lhůty byly dlouhé a určitou prioritu mohly získat jen zakázky prosazované
centrálními hospodářskými a politickými orgány.
Výrobci se nestřetávali se zahraniční konkurencí.
Vývoz do socialistických a rozvojových zemí – tedy na nenáročné trhy, nijak nenutil
výrobce inovovat technologie a zvyšovat jakost výrobků. Finalizace výrobků byla
nízká.
Hutnictví jako strategické odvětví se těšilo zvláštní pozornosti a podpoře státu a
politických orgánů a nemuselo mít starosti o přežití.
Plánované hospodářství vylučovalo konkurenci mezi výrobními podniky.
Prvořadými ukazateli bylo množství produkce a maximální využití výrobních kapacit.
S přechodem k tržní ekonomice se výhody přesunuly od výrobců k odběratelům a byly jimi
samozřejmě využívány. Výrobci nejdříve pocítili tlak na snižování dodacích lhůt. Od
někdejších dodávek do měsíce až čtvrtletí jsou běžné termíny do několika týdnů až dnů.
Zároveň zákazníci požadovali dodávky menších množství, často speciálního provedení.
Zatímco v centrálně řízené ekonomice byla běžná dodací množství v řádu stovek tun, v tržní
ekonomice jsou pro hutní výrobce zajímavé i zakázky v řádu několika tun. Splnění těchto
požadavků vylučuje dřívější hromadnou výrobu při plném využití výrobních kapacit. Naopak,
častými přestavbami výrobního zařízení se jejich využití snižuje a zhoršuje tak ekonomiku
výroby.
19
Snižování množství v jedné dodávce rovněž napomáhá rozšiřování sortimentu výrobků. Po
přechodu na tržní ekonomiku bylo možné pozorovat růst výrobního sortimentu hutních
podniků z tisíců, na několik desítek tisíc položek. To výrazně zvýšilo složitost operativního
plánování, synchronizace navazujících pracovišť (např. ocelárny a válcovny, válcovacích
tratí a úpraven).
Další podstatnou změnou bylo kolísání poptávky, které centrálně řízená ekonomika neznala. S
tím opět souvisí nižší využití výrobní kapacity s negativními důsledky do ekonomiky. Obnova
tržního prostředí s domácí i zahraniční konkurencí vedla k nutnosti trvalého úsilí o přízeň
zákazníků a jejich udržení. Bez odpovídajícího tempa inovací nebylo možné proti
konkurentům obstát.
Aby se průmyslové podniky střední a východní Evropy vyrovnaly s uvedenými změnami,
začaly postupně řešit problémy s logistikou výroby. První, částečná řešení byla následována
aplikací stále komplexnějších přístupů. V řadě velkých průmyslových podniků byly nakonec
implementovány integrované koncepce a systémy.
Z hlediska jejich typu jsou dnes nejčastěji zavedeny systémy z kategorie MRP a ERP.
Japonské přístupy (koncepce JIT, systém kanban a štíhlá výroba) nalezly své praktické
uplatnění zejména v synchronizovaných výrobách, kterých je však menšina. Rovněž se lze
setkat s prvními slibnými aplikacemi koncepce TOC, zejména systému DBR.
2.4.
Aplikace logistických řešení v různých typech průmyslových výrob
Implementace logistických řešení výrazně závisí na typu výroby, který je v daném
průmyslovém podniku uplatňován. Obecně lze říci, že je v každém podniku zastoupeno více
typů výroby. Z hlediska logistiky patří k nejdůležitějším klasifikace podle [3]:
•
•
•
•
polohy bodu rozpojení materiálového toku objednávkou zákazníka,
podle stupně opakovatelnosti,
průběhu materiálových toků,
plynulosti výrobního procesu.
2.4.1. Typy výroby podle polohy bodu rozpojení
Bod rozpojení (decoupling point) je místo, které rozděluje materiálový tok na dvě části
vzájemně se lišící způsobem řízení. „Po proudu“, tj. směrem od bodu rozpojení k trhu, jsou
činnosti řízeny na základě objednávek zákazníků a tedy kapacity jsou přiřazovány podle
potvrzených zakázek. Neměly by se zde vyskytovat tzv. volné zásoby, tzn. zásoby, které
nejsou určeny pro konkrétní zakázku. Protože je od bodu rozpojení objednávkami zákazníků
materiál „vytahován“, je uvedený systém řízení nazýván jako „pull“.
„Proti proudu“, tj. směrem od bodu rozpojení k dodavatelům, je řízení založeno na plánech
odvozených z predikce předpokládané poptávky. Proto se zde běžně setkáváme s volnými
zásobami. Náhodná kolísání poptávky jsou pak vyrovnávána zásobami pojistnými. Samotný
bod rozpojení je chápán jako poslední místo, kde je materiálový tok řízen na základě plánů a
predikce poptávky. V tomto případě hovoříme o „push“ systému řízení, protože je materiál
vytvořeným plánem k bodu rozpojení „protlačován“.
20
V zásadě lze v materiálovém toku definovat pět základních poloh bodu rozpojení, které jsou
patrné z obrázku 2.1. K jednoduchému a názornému zachycení logistického řetězce jsou
využity tzv. logistické symboly, které vyjadřují:
proces
materiálový tok
zásobu
BR1
BR2
BR3
BR4
dodavatelé
sklad
surovin
výroba
sklad
komponent
polotovarů
konečná
montáž
BR5
zákazníci
sklad
sklad
hotových distribuční
výrobků
sítě
Obr. 2.1 Možné základní polohy bodu rozpojení
Základní logistickou strukturu pro jednotlivé body rozpojení lze stručně charakterizovat
následujícím způsobem:
•
•
•
•
•
BR1: nákup materiálů a výroba na objednávku – materiál se u dodavatelů objednává
až ve chvíli, kdy do podniku dorazí objednávka zákazníka. Typickým příkladem může
být „stavba na klíč“ realizovaná stavební firmou.
BR2: výroba na objednávku – nákup materiálu u dodavatelů je plánován na základě
prognózy jeho spotřeby, polotovary se vyrábějí podle obdržené objednávky. Jako
příklad lze uvést výrobu „atypického“ nábytku.
BR3: montáž na objednávku – polotovary se vyrábějí na sklad podle prognózy jejich
spotřeby, montáž se realizuje na základě objednávky. Uvedeným způsobe je dnes
organizována výroba např. v automobilovém průmyslu.
BR4: výroba na sklad – hotové výrobky se vyrábějí na základě prognózy poptávky na
sklad, do distribuční sítě jsou však odesílány podle přijatých objednávek. Příkladem
může být výroba bílého zboží.
BR5: výroba na sklad v distribuční síti – hotové výrobky jsou dodávány do distribuční
sítě na základě prognózy poptávky. Klasickým představitelem je potravinářský
průmysl.
Animace č. 3: Typy výroby podle bodu rozpojení
Animace vysvětluje základní typy výroby z hlediska bodu rozpojení materiálového
toku objednávkou zákazníka. V první části je uveden způsob grafického znázornění
materiálového toku. Následuje vysvětlení pojmu bodu rozpojení a základních
systémů řízení materiálového toku. V poslední části animace jsou diskutovány
21
různé polohy bodu rozpojení materiálového toku objednávkou zákazníka a tomu
odpovídající typy výroby, včetně konkrétních příkladů.
Čas k zamyšlení
Před pokračováním ve studiu se pokuste najít odpověď na následující otázky: Jak
ovlivňuje poloha bodu rozpojení úroveň logistických služeb, logistické náklady a
charakter podnikatelského rizika? Který z uvedených typů výroby byste preferovali
a proč? Existuje ideální poloha bodu rozpojení?
Při posuvu dobu rozpojení směrem „po proudu“ k trhu roste schopnost podniku nabídnout
zákazníkům požadovanou úroveň logistických služeb – krátké dodací lhůty, spolehlivost
dodávky, úplnost dodávky. K jejich zajištění však musí být stále k dispozici široký sortiment
výrobků, což je spojeno s vázaností kapitálu v zásobách, nárůstem nákladů na jejich
udržování a rizikem neprodejnosti či zastarání zásob. Negativní dopady na logistické náklady
jsou snižovány úsporou nákladů spojených s přestavováním a seřizováním výrobního
zařízení.
Naopak posuv bodu rozpojení směrem „proti proudu“ k dodavatelům znamená nízkou úroveň
logistických služeb, hlavně pak dlouhé dodací lhůty. Vázanost kapitálu v zásobách a náklady
spojené s jejich udržováním klesají. Rostou však náklady na přestavby a seřizování zařízení.
Z podnikatelských rizik zde dominují riziko ztracených či zrušených zakázek a riziko
překročení předběžné kalkulace nákladů.
Při určování optimální polohy bodu rozpojení je nezbytné najít vhodný kompromis mezi
uvedenými, do značné míry protichůdnými, důsledky. Zjednodušeně řečeno to znamená, najít
odpověď na dvě otázky:
•
•
Jak daleko „proti proudu“ můžeme posunout bod rozpojení, aniž bychom ztratili
zákazníky kvůli nedostatečné úrovni služeb?
Jak daleko „po proudu“ můžeme umístit bod rozpojení, aniž by to vyvolalo
nepřijatelně vysoké náklady na zásoby?
Příklad z praxe
V každém průmyslovém podniku se lze zpravidla setkat s několika body rozpojení
materiálového toku objednávkou zákazníka. Jako příklad může opět sloužit hutní průmysl.
Charakteristiku základních logistických struktur, se kterými je možné se v hutních podnicích
setkat, je vhodné začít posouzením následujících možností:
•
•
výroba na objednávku,
výroba na sklad.
Obě tyto možnosti mají některé nedostatky, které je činí prakticky nepoužitelnými. Výroba
pouze podle objednávek by byla natolik vystavena náhodnému kolísání poptávky, že by
znemožnila pravidelný rytmus výrobního procesu, který je v hutích nutný. Rozmanitost
22
zakázek a malá množství výrobků v nich by znamenala časté přestavby válcovacích tratí,
ztrátu výrobní kapacity a zhoršení ekonomiky výroby.
Vyrábět pouze na sklad je rovněž neprůchodné. S ohledem na šíři vyráběného sortimentu by
znamenalo udržovat tak vysoké zásoby, že by to bylo ekonomicky neúnosné, pomineme-li
skutečnost, že válcovny nemají pro takové zásoby dostatek místa.
Nabízí se celá řada kombinací mezi oběma uvedenými případy. Vždy půjde o hledání
nejvýhodnějšího kompromisu, v němž vzájemně kompenzujeme protichůdné vlivy a působení
takových veličin jako:
•
•
•
•
•
•
termíny dodávek,
jednotková cena výrobků,
zásoby hotových výrobků,
využití výrobní kapacity,
počet přestaveb a náklady na ně,
velikost výrobních dávek.
Konkrétní určení optimální polohy bodu rozpojení a volbu příslušné logistické struktury je
nutné provádět vždy pro určitý výrobek a požadavky trhu. Z tohoto pohledu lze v hutních
podnicích nalézt bod rozpojení umístěný v distribučním řetězci a ve výrobním procesu
podniku.

Bod rozpojení v distribučním řetězci
Umístění bodu rozpojení v distribučním řetězci vyžaduje existenci vlastní podnikové prodejní
sítě. V současné světové praxi hutních podniků je tento požadavek splňován relativně širokým
spektrem možností. Počínaje zřízením podnikové prodejny, vlastních distribučních skladů,
specializovaných obchodních společností až po servisní centra vytvářená v místech optimálně
situovaných z hlediska zákazníků.
Rovněž způsoby zřizování distribuční sítě mohou mít různou podobu. Hutní podniky budují
distribuční síť jako výhradně svou investiční aktivitu nebo ve spolupráci s jinými výrobci či
obchodními společnostmi ve formě např. joint ventures. Jinou možností je kapitálové
propojení s již existujícími obchodními společnostmi, tzn. prodej prostřednictvím společností s
majetkovou účastí výrobců oceli.
Bod rozpojení v distribučním řetězci je charakteristický převážně pro uspokojení velkého
množství středních a menších odběratelských firem požadujících menší množství běžného
sortimentu, pro které není efektivní nakupovat přímo od výrobců. Předpokládá se vysoká
úroveň služeb zákazníkům – kompletace více druhů hutních materiálů včetně těch, které daný
podnik nevyrábí (také včetně nekovových materiálů), okamžitý odběr či zajištění dodávek justin-time nebo úprava materiálu (samozřejmostí je dělení či ohýbání podle přání zákazníků).
Současné tendence vedou k rozšíření aktivit směrem ke složitým, často výrobním, investičně
náročným operacím jako jsou moření, pokovování apod. Ukazuje se, že tyto činnosti jsou,
hlavně servisní centra, schopna provádět efektivněji než výrobní podniky. Zvýšená finalizace
zajišťuje redukci skladovaného sortimentu pouze na řady základních rozměrů válcovaného
materiálu. K dalším úsporám v nákladech spojených s udržováním širokého sortimentu
23
dochází efektivním uplatněním informačních a prognostických systémů, které dovolují účinné
snížení rizika neprodejnosti a zastarání zásob.

Body rozpojení ve výrobním procesu podniku
Pro velká množství odebíraného hutního materiálu je běžné umístění bodu rozpojení ve
výrobním procesu podniku. První možností je jeho situování na sklad hotových výrobků, tzn.
výroba na sklad. I když tato možnost skýtá řadu nesporných výhod ve formě rychlých reakcí
na objednávky zákazníků, úspor výrobních nákladů či například předem známé výrobní ceně,
je omezena na velice úzký sortiment výrobků. Hlavní překážkou je udržování zásob širokého
sortimentu a tedy vysoká vázanost kapitálu v zásobách, vysoké náklady na jejich udržování,
riziko neprodejnosti a zastarání zásob. Proto lze tento systém použít pouze pro sortiment
jakostně a rozměrově nejběžnější a nejžádanější, s vysokou pravděpodobností rychlého
prodeje.
Význam výroby hutního materiálu na sklad roste v případě nízké poptávky. Pak se stává
součástí strategického rozhodování, které zvažuje přijímání menších zakázek než je obvyklé a
tedy výrobu s vysokými výrobními náklady na straně jedné, či válcování na sklad s náklady a
riziky již zmiňovanými na straně druhé.
Další možností je umístění bodu rozpojení na sklad kontislitků. Ocelárna vyrábí polotovary
na základě prognózy z hlediska jakostí oceli, které pak slouží jako zdroj pro zakázkově
orientovanou výrobu na válcovnách. Takovéto logistické řešení umožňuje dodávat široký
rozměrový sortiment běžných jakostí, v čase pro zákazníky přijatelném. Zvýšené náklady a
rizika vyplývající ze skladování kontislitků jsou kompenzována nízkými zásobami hotových
výrobků a úsporou výrobních nákladů ocelárny a válcovny. Sklad kontislitků totiž umožňuje
sladit do značné míry rozdílné optimum ocelárny (kumulace podle jakostí) s optimem
válcovny (kumulace podle tvarů).
Naopak v případě výroby širokého sortimentu speciálních jakostí, u kterých je odběr
sporadický, vysoké náklady a rizika související s udržováním zásob kontislitků přesouvají bod
rozpojení dále „proti proudu“ na ocelárnu. Takováto logistická organizace je však použitelná
převážně pro zakázky objemově velké s relativně dlouhou dodací lhůtou. V opačném případě
trpí výrazně ekonomika výroby.
V klasických hutních podnicích tvoří hlavní sortiment běžné jakosti výrobků s vysokou
variabilitou rozměrů, případně dalších finálních úprav. Teoreticky lze z hlediska jakostí
předpokládat Paretovo rozdělení. Zhruba 80% výroby tvoří 20% (běžných) jakostí
vyráběných na sklad kontislitků a naopak pouze 20% výroby tvoří 80% (speciálních) jakostí s
bodem rozpojení na ocelárně.
Je zřejmé, že uvedený poměr je odlišný v závislosti na konkrétních podmínkách a situaci
podniku. K hlavním faktorům ovlivňujícím jeho velikost patří:
•
výše poptávky – v případě přetlaku poptávky je ekonomicky výhodnější vyrábět běžné,
podnikem dobře zvládnuté jakosti, což znamená upřednostňovat bod rozpojení na
skladu kontislitků,
24
•
flexibilita výrobního zařízení – disponuje-li podnik vysoce flexibilními ocelářskými
agregáty, může si dovolit vyrábět větší množství speciálních ocelí za ekonomicky
přijatelných podmínek, tzn. zvyšovat podíl výroby s bodem rozpojení na ocelárně.
Posouvání bodu rozpojení dále „proti proudu“ je vlivem dostatečné univerzálnosti vstupních
materiálů (zejména surového železa) ekonomicky i zákaznicky nereálné. Výjimku tvoří
podniky bez vlastní ocelárny. Zde se pak setkáváme s bodem rozpojení umístěným na skladě
vstupního materiálu a to v případě polotovarů rozměrově i jakostně unifikovaných nebo
běžných. Naopak, pro vstupní materiály s vysokou variabilitou jakostí a rozměrů či speciální
zakázky, je nutné posunout bod rozpojení až k dodavatelům předlitků. Objednávání
polotovarů na základě zakázek je však spojeno s velkým nárůstem dodacích lhůt a je nutné
hledat účinné způsoby k jejich zkrácení.
Jaký lze učinit závěr k nalezení optimálního umístění bodu rozpojení v hutním podniku?
Vzhledem ke zvyšujícím se požadavkům odběratelů hutního materiálu a přetrvávající recesi v
tomto sektoru je žádoucí, aby hutní výrobce využíval vyváženou a ekonomicky podloženou
kombinaci uvedených poloh bodu rozpojení. Tento přístup umožňuje podnikům pružně
reagovat na jakoukoli situaci na trhu a v konečném důsledku mu garantuje
konkurenceschopnost a přiměřené výnosy.
2.4.2. Ostatní typy výroby a jejich vliv na logistiku
Podle stupně opakovatelnosti se rozlišují následující typy výroby:
•
•
•
Kusová, příp. projektová – každá objednávka je unikátní a vyžaduje individuální
výrobní postupy. Příkladem může být výroba mostních konstrukcí nebo lodních dílů.
Sériová – výroba většího sortimentu výrobků ve výrobních sériích (dávkách), které se
v určitých intervalech opakují. Uvedený typ výroby je charakteristický pro
elektrospotřebiče nebo bílé zboží.
Hromadná – výroba úzkého sortimentu po relativně dlouhou dobu. K těmto výrobám
lze řadit například produkci nápojů, cigaret nebo cementu.
Čas k zamyšlení
Jaký bude podle Vás vliv na logistické služby a náklady? Který typ byste
preferovali a proč?
Z hlediska vlivu na logistiku lze konstatovat, že s růstem opakovatelnosti:
•
•
roste úroveň služeb zákazníkům v oblasti rychlosti, spolehlivosti a jakosti dodávek,
ale zhoršuje se v oblasti pružnosti dodávek,
klesají náklady na logistický systém, přestavování výroby a udržování pojistných
zásob.
Typy výroby podle průběhu materiálových toků lze rozdělit na:
25
•
•
•
Typ I (nevětvená výroba) – z malého množství surovin a polotovarů se vyrábí
minimální počet výrobků. Jako příklad lze uvést potravinářský nebo energetický
průmysl.
Typ V (větvená výroba) – z malého počtu surovin a polotovarů se vyrábí velké
množství výrobků. Charakteristickými představiteli jsou textilní nebo hutní průmysl.
Typ A – z mnoha vstupních surovin a polotovarů vzniká malé množství výrobků.
Příkladem jsou montážní typy výrob, například letecký nebo automobilový průmysl.
Čas k zamyšlení
Nejsložitější řízení materiálových toků (nejnáročnější z hlediska poskytování vysoké úrovně
služeb zákazníkům a snižování logistických nákladů) se zpravidla vyskytuje ve výrobách typu
A.
Z hlediska plynulosti výrobního procesu je možné členit typy výroby na:
•
•
Plynulou (spojitou, kontinuální) – technologický proces probíhá nepřerušovaně,
zejména proto, že zastavení i rozběh těchto výrob je spojen s velkými náklady.
Z uvedenou situací se lze setkat například v chemickém, hutním nebo energetickém
průmyslu.
Přerušovanou (nespojitou, diskrétní) – tyto výroby mohou být bez větších nákladů
zastaveny a opět spuštěny. Jako příklad může sloužit strojírenský nebo stavební
průmysl.
Čas k zamyšlení
Materiálové toky jsou zpravidla složitější v přerušovaných výrobách, na druhé straně však
tyto výroby umožňují vytvářet zásoby, které vyrovnávají kolísání v dodávkách, výrobě či
odběru.
2.5.
Struktura studijních opor
V další části studijních opor bude věnována pozornost následujícím koncepcím a sytémům
podporujícím logistiku průmyslových podniků a řetězců:
•
•
•
klasické systémy pro řízení zásob (kapitola 3.),
systémy MRP a ERP (kapitola 4.),
koncepce just-in-time (jako součást systému TPS a štíhlé výroby) a systém kanban
(kapitola 5.),
26
•
2.6.
teorie omezení a systém DBR (kapitola 6.).
Problematika logistického řízení průmyslových podniků a řetězců se v dnešní turbulentní
době stává stále palčivější otázkou. S velikostí podniků, množstvím zákazníků a dodavatelů a
růstem rozmanitosti vyráběného sortimentu postupně roste složitost a tedy i náročnost řízení
logistických procesů, které se dnes již neobejde bez využívání moderních informačních a
komunikačních technologií (information technology and communication – ITC). Mezi
tradiční technologie využívané v oblasti logistiky průmyslových podniků a řetězců patří
systémy automatické identifikace a elektronická výměna dat.
Systémy automatické identifikace (zejména na bázi technologie čárových kódů a
radiofrekvenční technologie) umožňují v rámci řízení nákupních procesů [4]:
•
•
•
•
•
záznam, identifikaci a vyhledávání informací (např. o stavu pracovních operací),
identifikaci a vyhledávání předmětů (např. dílu pro montáž nebo nástroje),
identifikaci míst (např. vyhledávání určené pozice pro uložení materiálu),
kontrolu stavů (např. zásob ve skladech),
sledování a řízení procesů (např. řízení výrobního procesu).
Elektronická výměna dat (electronic data interchange – EDI) je komunikačním standardem
umožňujícím elektronickou výměnu údajů ve formě strukturovaných zpráv (podle
mezinárodních standardů EDIFACT, resp. EANCOM) z počítače odesílatele do počítače
přijímatele s minimem lidského zásahu. EDI představuje účinný prostředek ke snižování
nákladů, minimalizuje riziko lidských chyb, přináší úsporu času a vysokou operativnost,
zaručuje bezpečnost a rychlost předávaných dokumentů, a to vše v celosvětově jednotném
jazyku, přehledném pro všechny participující strany. V oblasti logistiky průmyslových
podniků a řetězců je využívána zejména pro výměnu dokumentů (objednávek, faktur,
dodacích listů) mezi podnikem a jeho odběrateli či dodavateli.
Následující videa dokreslují možnosti využití informačních a komunikačních technologií
v oblasti logistického řízení v průmyslu.
Video č. 3: Radiofrekvenční identifikace
Rozhovor s Ing. Jakubem Unuckou, výkonným ředitelem společnosti GABEN,
spol. s r.o., která se specializuje na oblast identifikačních systémů pro výrobní a
logistické podniky. Rozhovor byl natočen v rámci 26. mezinárodního veletrhu
obalů a obalových technologií Embax a je věnován vysvětlení základních principů
a možností uplatnění radiofrekvenční identifikace (radio frequency identification –
RFID) v logistice výroby.
Video č. 4: Řízení výrobní linky pomocí RFID
27
Ukázka řízení výrobní linky pomocí radiofrekvenční identifikace v reálném čase.
Výrobní linka byla vybudována a provozována v rámci 26. mezinárodního veletrhu
obalů a obalových technologií Embax.
Video č. 5: Sledování manipulační techniky pomocí RFID
Rozhovor s Ing. Romanem Kašperlíkem, generálním ředitelem společnosti 7
Marsyas Development a.s., která je výrobcem elektronických systémů v oblasti HiTech RFID technologie, RTLS systémů monitorování pohybu osob a videoanalýzy
chování osob z kamer průmyslové televize. Rozhovor byl natočen v rámci 26.
mezinárodního veletrhu obalů a obalových technologií Embax a je věnován ukázce
využití radiofrekvenční identifikace při monitorování manipulační techniky.
Video č. 6: Mezinárodní laboratoř RFID
Rozhovor s doc. Dr. Ing. Vladimírem Kebem, vedoucím Mezinárodní laboratoře
RFID, natočený v rámci 26. mezinárodního veletrhu obalů a obalových technologií
Embax. Laboratoř vznikla ve spolupráci Institutu ekonomiky a systémů řízení
hornickogeologické fakulty Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava s
oddělením Industrial Engineering na Dongguk univerzitě v Soulu. Jejím cílem je
poskytování metodické pomoci a služby v rámci ČR jako referenčního pracoviště
pro aplikovaný výzkum, vývoj, testování a další rozvoj řešení na bázi technologií
RFID a standardů GS1 EPCglobal.
Video č. 7: Využití EDI v logistice automobilového průmyslu
Přednáška PhDr. Halky Kračmerové, Clog, vedoucí logistiky a nákupu společnosti
PWO UNITOOLS CZ a.s., zabývající se nabídkou komplexních služeb v oblasti
vývoje, konstrukce, výroby nástrojů a výroby plechových výlisků pro automobilový
průmysl. Přednáška je věnována možnostem využití EDI v rámci outsourcingu
některých logistických činností v automobilovém průmyslu.
Shrnutí pojmů
logistické řízení v průmyslu (průmyslová logistika), trh výrobce, trh zákazníka,
systémy pro plánování a řízení výroby, bod rozpojení, nákup materiálů a výroba na
objednávku, výroba na objednávku, montáž na objednávku, výroba na sklad,
výroba na sklad v distribuční síti, kusová výroba, sériová výroba, hromadná
výroba, výroba typu I, výroba typu V, výroba typu A, plynulá výroba, přerušovaná
výroba
28
Otázky
1.
2.
3.
4.
5.
Co je to logistické řízení v průmyslu (průmyslová logistika)?
Jaké jsou základní prvky Fordovy hromadné výroby?
Z čeho plyne výhoda hromadné výroby pro logistiku a ekonomiku výroby?
Co je to trh výrobce a co trh zákazníka?
Jaké jsou hlavní rozdíly mezi trhem výrobce a trhem zákazníka z pohledu výrobců a
zákazníků?
6. Proč se věnuje logistickému řízení v průmyslových podnicích stále větší pozornost?
7. Jaké znáte koncepce a systémy uváděné pod hlavičkou systémů pro plánování a řízení
výroby?
8. Jak lze kategorizovat dnes aplikovaná logistická řešení?
9. Jak se změnily podmínky průmyslových výrobců střední a východní Evropy po přechodu
z centrálně řízené ekonomiky na tržní ekonomiku?
10. Které logistické koncepce a systémy se dnes nejčastěji aplikují v našich podnicích?
11. Jaké jsou základní kritéria klasifikace výrob z pohledu logistiky?
12. Co je to bod rozpojení materiálového toku objednávkou zákazníka?
13. Jaký systém řízení materiálového toku se využívá od bodu rozpojení směrem
k zákazníkům?
14. Jaký systém řízení se využívá od bodu rozpojení k dodavatelům?
15. Jaký systém řízení je aplikován v bodu rozpojení?
16. Co jsou to volné zásoby a kde je lze nalézt?
17. Jaké mohou být základní polohy bodu rozpojení v průmyslových podnicích a řetězcích?
18. Co je to nákup materiálů a výroba na objednávku a ve kterých odvětvích se tento typ
výroby vyskytuje?
19. Obdobně charakterizujte výrobu na objednávku, montáž na objednávku, výrobu na sklad a
výrobu v distribuční síti.
20. Jaký je vliv přesunu bodu rozpojení směrem k zákazníkům na logistiku (úroveň
logistických služeb, logistické náklady a charakter podnikatelského rizika)?
21. Jak se v logistickém řízení projeví přesun bodu rozpojení ve směru k dodavatelům?
22. Jaké typy výrob rozlišujeme z hlediska opakovatelnosti?
23. Čím je charakteristická kusová výroba, ve kterých odvětvích je uplatňována?
24. Obdobně odpovězte pro výrobu sériovou a hromadnou.
25. Jak kusová, sériová a hromadná výroba ovlivňuje logistiku?
26. Jak se člení typy výrob z hlediska průběhu materiálových toků?
27. Čím se vyznačuje výroba typu I a ve kterých odvětvích ji lze nalézt?
28. Obdobně odpovězte pro výrobu typu V a A.
29. Jaký je vliv výroby typu I, V a A na logistiku?
30. Které typy výrob rozeznáváme z hlediska plynulosti výrobního procesu?
31. Jaký je rozdíl mezi plynulou a přerušovanou výrobou a ve kterých odvětvích se s nimi
setkáváme?
32. Jak plynulá a přerušovaná výroba ovlivňuje logistiku?
Literatura
[1] JIRÁSEK, J. Štíhlá výroba. Praha: Grada Publishing, 1998.
29
[2] GEORGANO, G. N. Cars: Early and Vintage, 1886–1930. Londýn : Grange-Universal,
1985.
[4] PERNICA, P. Logistika pro 21. století. Praha: Radix, 2005.
30
Systémy pro řízení zásob
3. SYSTÉMY PRO ŘÍZENÍ ZÁSOB
• klasifikovat systémy (metody) pro řízení zásob,
• vysvětlit faktory ovlivňující řízení zásob a jejich vzájemné vazby,
• specifikovat jednotlivé složky nákladů pro udržování zásob a nákladů na
objednávání,
• vypočítat ekonomické objednací množství, tj. optimální množství, které
by měl podnik objednávat,
• stanovit výši pojistné zásoby,
• aplikovat základní systémy pro řízení zásob,
• vybrat vhodné systémy pro řízení zásob různých materiálových položek.
Výklad
Z celé řady systémů (matematických metod) pro řízení zásob našly v praxi největší uplatnění:
•
•
metoda stálé velikosti objednávky (fixed order-quantity method),
metoda stálého cyklu objednávání (fixed order-period method).
Jejich popularita vychází ze skutečnosti, že pomáhají úspěšně řídit zásoby pravidelně
nakupovaných materiálových položek, tj. poměrně velkého množství všech podnikových
zásob. Konkrétně jde o položky s relativně stabilní avšak stochastickou (náhodnou)
spotřebou.
Východiskem pro práci obou metod je tzv. model ekonomického objednacího množství
(model EOQ), který bude blíže vysvětlen v následující části.
3.1.
Model ekonomického objednacího množství
Model EOQ (economic order quantity model) byl vytvořen F. W. Harrisem v roce 1915.
Výstupem modelu je vztah pro výpočet ekonomicky optimální velikosti objednávky. Protože
byl tento vztah propagován a zaváděn R. H. Wilsonem, je dnes nejčastěji označován jako
Harrisův-Wilsonův vzorec [1].
Model EOQ je založen na značném množství zjednodušujících předpokladů [2]:
•
•
Nepřetržitá, konstantní a známá výše poptávky (spotřeby).
Konstantní a známý cyklus realizace objednávky (čas od chvíle, kdy výrobce vystaví
objednávku až do momentu, kdy obdrží dodávku).
31
•
•
•
•
•
•
•
Úplné uspokojení poptávky – díky předcházejícím předpokladům je možné bez
problémů stanovit okamžik pro doplnění zásob a vyloučit tak možnost jejich
vyčerpání.
Stálé nákupní ceny nezávislé na velikosti objednávky nebo času realizace objednávky.
Stálé přepravní náklady nezávislé na velikosti objednávky nebo času realizace
objednávky.
Neexistence zásob na cestě, tj. zásob, které nejsou dostupné, dokud nedorazí do místa
určení.
Zásoba zahrnuje pouze jeden výrobek nebo mezi výrobky neexistují vzájemné vazby.
Neomezený plánovací horizont.
Neomezená dostupnost kapitálu.
Při respektování uvedených předpokladů je možné objednávat vždy stálé objednací množství
Q , které je doplňováno v pravidelných objednacích cyklech C . Uvedená situace je zobrazena
na obrázku 3.1. Z obrázku je rovněž patrné, že délka cyklu doplňování zásob odpovídá době,
za kterou je postupně zásoba vyčerpána a průměrná výše zásoby je rovna polovině
Q
objednacího množství, tj. .
2
Zásoba
Q
Q
2
C
Q
C
Q
C
Čas
Obr. 3.1 Průběh doplňování a spotřeby zásob v modelu EOQ
K odvození Harrisova-Wilsonova vzorce model uvažuje dvě základní položky nákladů:
•
náklady na udržování zásob N u ,
•
náklady na objednávání N o .
Náklady na udržování zásob zahrnují zejména [3]:
•
•
Náklady z vázanosti kapitálu v zásobách – jde o velikost zisku, který by kapitál
vázaný v zásobách mohl přinést, kdyby jej podnik investoval jiným způsobem.
Náklady na udržování skladu – zahrnují všechny náklady spojené s provozováním
skladu a s evidencí zásob (odpisy budov, skladovacích a manipulačních zařízení,
32
•
•
výpočetní techniky, mzdy pracovníků, energie, údržba a opravy apod. nebo výše
nájmu anebo poplatků v případě externího skladu).
Náklady na pojištění zásob a skladových prostor.
Náklady z rizika – vyjadřují nebezpečí budoucí neprodejnosti nebo nepoužitelnosti
zásob, a to jak z důvodu jejich fyzického opotřebení nebo znehodnocení (např. riziko
zkažení potravin), tak morálního opotřebení (např. riziko změny vkusu zákazníků).
Pro účely stanovení ekonomického objednacího množství je však nutné vyloučit všechny
položky nákladů, které se nemění se změnou velikosti udržované zásoby. Po stanovení a
sumarizaci zbývající části nákladů se provádí jejich vyjádření v podobě ročních nákladů na
udržování jednotky zásob nu nebo jako určitého podílu π z hodnoty jednotky zásob h :
nu = π ⋅ h
(1)
Pokud bude například cena hotového výrobku h = 1 000 €/ks a udržování jednoho kusu
výrobku v zásobách po dobu jednoho roku bude stát nu = 250 €, budou náklady na udržování
zásob rovny π = 25 % hodnoty jednoho kusu.
Vzhledem k tomu, že průměrná roční výše zásoby je při splnění předpokladů modelu rovna
polovině objednacího množství, jsou roční náklady na udržování zásob rovny:
N u = nu
Q
Q
= π ⋅h
2
2
(2)
Náklady na objednávání zahrnují náklady související se sledováním průběhu čerpání zásob,
zpracováním, vystavením a doručením objednávky, dopravou (v případě, že není součástí
ceny), přijetím, kontrolou a uskladněním dodávky a fakturací. Pro další optimalizační
propočty je však nutné vyloučit tu část uvedených nákladů, která se nemění se změnou počtu
realizovaných objednávek. Po stanovení a sumarizaci zbývajících nákladů se provádí jejich
vyjádření v podobě nákladů na realizaci jedné objednávky no . Pokud budou například
celkové roční náklady na objednávání 200 tis. € a podnik bude v průběhu roku realizovat
2 000 objednávek, budou náklady na realizaci jedné objednávky no = 100 €.
Jestliže bude roční velikost spotřeby zásob ve výši P jednotek a množství v jedné objednávce
P
Q jednotek, bude počet realizovaných objednávek za rok roven
a roční náklady na
Q
objednávání:
N o = no
P
Q
(3)
S růstem velikosti objednacího množství se zvětšuje průměrná výše zásob a současně také
náklady na jejich udržování. Na druhé straně však klesá počet realizovaných objednávek a
tedy i náklady na objednávání. Konečné rozhodnutí o velikosti ekonomického (optimálního)
objednací množství Qopt je založeno na minimalizaci celkových nákladů N c :
33
N c = N u + N o = nu
Q
P
Q
P
+ n o = π ⋅ h + no
2
Q
2
Q
(4)
Uvedená situace je zobrazena na obrázku 3.2.
N
Nc
Nu
Ncmin
No
Qopt
Q
Obr. 3.2 Závislost sledovaných nákladů na velikosti objednací množství
Z matematického hlediska lze ekonomické objednací množství stanovit anulováním první
derivace nákladové funkce (4):
π ⋅h
2
−
no ⋅ P
=0
Q2
(5)
Vyčíslením proměnné Q lze získat Harrisův-Wilsonův vzorec:
Qopt =
2 ⋅ P ⋅ no
=
nu
2 ⋅ P ⋅ no
π ⋅h
(6)
kde
Qopt – ekonomické objednací množství
P – roční velikost spotřeby zásob
no – náklady na realizaci jedné objednávky
π – podíl ročních nákladů na udržování jednotky zásob na hodnotě jednotky zásob
h – hodnota jednotky zásob
nu = π ⋅ h – roční náklady na udržování jednotky zásob
34
Celkové minimální náklady N cmin související s objednáváním ekonomického objednacího
množství Qopt pak lze stanovit ze vztahu:
N cmin = nu
Qopt
2
+ no
Qopt
P
P
=π ⋅h
+ no
Qopt
2
Qopt
(7)
Řešený příklad
Podnik nakupuje polotovar, jehož jednotková cena je h = 1 000 €. Z očekávané poptávky po
hotových výrobcích byla odvozena roční spotřeba polotovaru ve výši P = 142 350 ks. Denní
spotřeba kolísá pouze minimálně, a tedy může být považována za konstantní. Dosud firma
objednávala polotovar 51 krát za rok s množstvím Q = 2 778 ks v jedné objednávce.
K realizaci dodávky je využíván dopravce, který si účtuje 2 000 € za jednu přepravu.
K výkyvům v cyklu realizace objednávky nedochází. Nakoupený polotovar je skladován
v externím skladě, kde roční nájemné činí 210 tis. € a osobní náklady skladníka představují
126 tis. €/rok. Část osobních nákladů jednoho administrativního pracovníka, která je přímo
spojená se zpracováním objednávek a přijímáním dodávek byla stanovena na 84 tis. €/rok.
Pokud by byly prostředky vázané v zásobách investovány jinak, přinesly by zhodnocení ve
výši 14 %. Vedení podniku chce stanovit výši úspor v případě, že bude optimalizovat
dosavadní způsob objednávání pomocí aplikace modelu EOQ.

Současný způsob řízení zásob:
Roční náklady na udržování zásob = pronájem skladu + osobní náklady skladníka + roční
2778
náklady z vázanosti kapitálu v zásobách = 210 + 126 + 1000 ⋅ 0,14
≅ 530 tis. €.
2
Roční náklady na objednávání = osobní náklady administrativního pracovníka + přepravní
náklady v případě 51 realizovaných objednávek = 84 + 2000 ⋅ 51 = 186 tis. €.
Celkové roční náklady na řízení zásob stávajícím způsobem = roční náklady na udržování
zásob + roční náklady na objednávání ≅ 716 tis. €.

Řízení zásob pomocí modelu EOQ:
Pro stanovení ekonomického objednacího množství je nutné v prvé řadě vyloučit všechny
položky nákladů, které nezávisejí na velikosti objednacího množství (tj. v případě nákladů na
udržování zásob na výši zásob a v případě nákladů na objednávání na počtu realizovaných
objednávek). Takovými náklady jsou v naší situaci náklady na pronájem skladu, osobní
náklady skladníka a osobní náklady administrativního pracovníka.
Pak nabývají jednotlivé proměnné Harrisova-Wilsonova vzorce následujících hodnot:
P = 142 350 ks/rok
nu = 0,14 ⋅ 1000 = 140 €/ks (upravené roční náklady na udržování jednotky zásob zahrnují
pouze náklady z vázanosti kapitálu v zásobách)
35
no = 2 000 €/objednávku (upravené náklady na realizaci jedné objednávky zahrnují pouze
náklady na realizaci přepravy jedné objednávky)
Na základě uvedených údajů lze stanovit dle vztahu (6) velikost ekonomického objednacího
množství:
Qopt =
2 ⋅ P ⋅ no
=
nu
2 ⋅ 142350 ⋅ 2000
≅ 2017 ks/objednávku
140
Bude-li podnik objednávat v jedné objednávce 2 017 ks polotovaru namísto původních 2 778
ks, povede to ke:
•
•
2778
2017
= 1389 ks na
= 1008,5 ks a tedy ke snížení
2
2
ročních nákladů z vázanosti kapitálu v zásobách ze 140 ⋅ 1389 ≅ 194 tis. € na
140 ⋅ 1008,5 ≅ 141 tis. €,
142350
zvýšení počtu objednávek z 51 na
= 70,56 za rok, čímž se zvýší roční náklady
2017
přepravy z původních 2000 ⋅ 51 = 102 tis. € na 2000 ⋅ 70,56 ≅ 141 tis. €.
snížení průměrné zásoby z
Celkové roční náklady na řízení zásob navrženým způsobem pak budou [(210 + 126 + 141) +
(84 + 141)] = 702 tis. €, což představuje roční úsporu ve výši 14 tis. €.
Velikost úspory lze stanovit také pomocí vztahu (4):
Q
P
2778
142350
+ no = 140
+ 2000
≅ 297 tis. €/rok,
Q
2
2
2778
•
stávající způsob: N c1 = nu
•
navrhovaný způsob:
Qopt
P
142350
2017
N cmin = nu
+ no
= 140
+ 2000
≅ 282 tis. €/rok,
Qopt
2
2
2017
•
výše úspory: 297 – 282 = 15 tis. € /rok (rozdíl je způsoben zaokrouhlováním).
Vzhledem k velkému počtu zjednodušujících předpokladů základního modelu EOQ byly
postupně vytvářeny jeho modifikované verze, přibližující základní model reálným
podmínkám praxe. Jako příklad lze uvést model zohledňující množstevní slevy.
Základní model EOQ vychází z předpokladu konstantních cen nezávislých na objednacím
množství. V praxi je však obvyklé, že dodavatel při odběru větších množství nabízí cenové
rabaty, a to zpravidla v několika cenových pásmech. Je zřejmé, že pokud podnik zvolí vyšší
objednací množství než ekonomické (optimální), povede to ke zvýšení celkových nákladů.
V některých případech však mohou být nabízené slevy vyšší než uvedený přírůstek.
Pak je potřeba, aby model EOQ, kromě ročních nákladů na udržování zásob N u a ročních
nákladů na objednávání N o , zohledňoval také roční hodnotu nákupu za cenu v i -tém
cenovém pásmu N hi . Celkové uvažované náklady pro i -té cenové pásmo N ci pak budou [4]:
36
N ci = N u + N o + N hi = π ⋅ ci
Q
P
+ no + ci ⋅ P
2
Q
(8)
kde
Q – objednací množství
P – roční velikost spotřeby zásob
no – náklady na realizaci jedné objednávky
π – podíl ročních nákladů na udržování jednotky zásob na ceně jednotky zásob
ci – cena v i -tém cenovém pásmu
Při stanovení ekonomického objednacího množství zohledňujícího množstevní slevy se
postupuje následujícím způsobem [3]:
•
Pomocí Harrisova-Wilsonova vzorce se pro cenu ze základního cenového pásma ( c1 )
1
vypočte hodnota Qopt
:
1
=
Qopt
•
2 ⋅ P ⋅ no
π ⋅ c1
(9)
1
Provede se porovnání získané hodnoty Qopt
s množstvím v jednotlivých cenových
pásmech:
1
− Pokud Qopt
bude větší než dolní hranice množství v posledním cenovém
pásmu (s nejvyšší slevou), bude velikost ekonomického objednacího množství
*
, která se stanoví dosazením odpovídající ceny do
rovna hodnotě Qopt
Harrisova-Wilsonova vzorce.
*
− V opačném případě se provede výpočet Qopt
pro cenové pásmo, do kterého
1
*
1
(pokud nejde o základní pásmo, kde Qopt
= Qopt
). Následně se
padlo Qopt
*
a dolní hranice cenových
vypočtou celkové uvažované náklady N ci pro Qopt
pásem umístěných nad tímto pásmem. Velikost Q , která zajistí minimální
hodnotu N ci pak bude velikostí ekonomického objednacího množství.
Řešený příklad
Podnik nakupuje materiál, u kterého očekává roční spotřebu ve výši P = 2 800 ks. Dodavatel
prodává toto zboží za základní cenu c1 = 600 €. Při odběru větších množství pak nabízí slevy
uvedené v tabulce 3.1.
37
Cenové
pásmo
1
2
3
4
Objednací
množství (ks)
1 – 50
51 – 200
201 – 500
501 a výše
Rabat (%)
–
3
4
5
Nákupní cena
(€)
600
582
576
570
Tab. 3.1 Množstevní slevy dodavatele
Náklady na realizaci jedné objednávky činí cca no = 800 €. Roční náklady na udržování
jednotky zásob byly odhadnuty na π = 20 % z nákupní ceny materiálu. Firma chce stanovit
velikost ekonomického objednacího množství.
1
Při základní ceně c1 = 600 € je Qopt
dle vztahu (9) rovno:
1
Qopt
=
2 ⋅ 2800 ⋅ 800
= 193 ks
0,2 ⋅ 600
1
*
Vzhledem k tomu, že Qopt
padlo do druhého cenového pásma, vypočte se Qopt
pro cenu c 2 =
582 €:
*
Qopt
=
2 ⋅ 2800 ⋅ 800
= 196 ks
0,2 ⋅ 582
*
Aplikací vztahu (8) lze stanovit hodnoty N ci pro Qopt
a dolní hranice třetího a čtvrtého
cenového pásma:
196
2800
+ 800
+ 582 ⋅ 2800 = 1652436 €
2
196
201
2800
= 0,2 ⋅ 576
+ 800
+ 576 ⋅ 2800 = 1635522 €
2
201
501
2800
= 0,2 ⋅ 570
+ 800
+ 570 ⋅ 2800 = 1629028 €
2
501
N c 2 = 0,2 ⋅ 582
N c3
N c4
Při stávajících cenových rabatech bude pro podnik ekonomicky nejvýhodnější nakupovat
objednací množství ve výši 501 ks.
3.2.
Metoda stálé velikosti objednávky
Zatímco model EOQ předpokládá nepřetržitou, konstantní a známou výši spotřeby a
konstantní a známý cyklus realizace objednávky, systémy pro řízení zásob již zohledňují
náhodný charakter uvedených proměnných.
38
Neočekávané zvýšení spotřeby anebo prodloužení cyklu realizace objednávky by v případě
aplikace model EOQ způsobilo vyčerpání a vznik nedostatku zásoby. Ten může pro podnik
znamenat ztráty související z přerušením výroby, ušlý zisk za nerealizovaný obchod, penále
za pozdě dodané zboží, zhoršení jména a pověsti nebo dokonce ztrátu zákazníka. K omezení
rizika vzniku nedostatku zásoby využívají systémy pro řízení zásob tzv. pojistnou zásobu
PZ .
Jak již název napovídá, je metoda stálé velikosti objednávky založena na objednávání stálého
množství produktů. Jakmile je toto množství určeno, objednává se v každém objednacím
cyklu. Rozdílný průběh spotřeby po dané položce většinou způsobí, že se doba mezi
vystavením jednotlivých objednávek liší (objednací cyklus je odlišný). Z tohoto důvodu je při
použití uvedeného systému nutné stanovit určité minimální množství zásoby, které bude
signalizovat potřebu vystavení další objednávky. Ve chvíli, kdy dosáhne úroveň zásob tohoto
bodu, bude nutné objednat stálou velikost objednávky.
Metoda stálé velikosti objednávky tedy pracuje s následujícími parametry pro řízení zásob:
•
•
stálou velikostí objednávky Q ,
velikostí signální zásoby B .
Výše signální zásoby bude záviset na cyklu realizace objednávky R a očekávané denní
spotřebě D . Signální zásobu tak lze přirovnat k množství benzínu, při kterém řidič
automobilu provede natankování. Vždy zvažuje předpokládanou vzdálenost k čerpací stanici a
výši spotřeby benzínu. Řízení zásob pomocí metody stálé velikosti objednávky je uvedeno na
obrázku 3.3.
Zásoba
Q
Q
B
R
R
Čas
Obr. 3.3 Průběh doplňování a spotřeby zásob v metodě stálé velikosti objednávky [3]
Animace č. 4: Metoda stálé velikosti objednávky
Animace představuje způsob řízení zásob pomocí metody stálé velikosti
objednávky. V počáteční fázi jsou identifikovány požadované vstupní proměnné a
definovány normy pro řízení zásob. Na konkrétních údajích je pak ilustrován
39
průběh aplikace uvedené metody.
Ke stanovení stálé velikosti objednávky se využívá model EOQ a Harrisův-Wilsonův vzorec
(6), tzn. Q = Qopt . Vztah pro stanovení velikosti signální zásoby má následující podobu [1]:
B = D ⋅ R + PZ
(14)
kde
R – průměrná délka cyklu realizace objednávky
D – průměrná denní velikost spotřeby zásob
PZ – pojistná zásoba
Výraz D ⋅ R vyjadřuje průměrnou výši spotřeby v průběhu cyklu realizace objednávky.
Ke stanovení výše pojistné zásoby lze využít postupy:
•
•
•
intuitivní – v praxi se často volí velmi jednoduché způsoby stanovení výše pojistné
zásoby, např. jako polovina objednacího množství,
statistické,
simulační.
V následujícím textu bude ke stanovení pojistné zásoby použit statistický postup. Odborná
literatura doporučuje poměrně velké množství vztahů pro výpočet pojistné zásoby založených
na statistických postupech. Příkladem může být následující vzorec [5]:
PZ = k ⋅ σ DR
(15)
kde
σ DR – směrodatná odchylka spotřeby v průběhu cyklu realizace objednávky
k – koeficient zajištění
Směrodatnou odchylku spotřeby v průběhu cyklu realizace objednávky σ DR lze stanovit na
základě vztahu [2], [6]:
σ DR = R ⋅ (σ D )2 + D ⋅ (σ R )2
2
(16)
kde
R – průměrná délka cyklu realizace objednávky
σ D – směrodatná odchylka denní spotřeby
D – průměrná denní spotřeba
σ R – směrodatná odchylka cyklu realizace objednávky
Koeficient zajištění k se používá ke zohlednění požadované úrovně služeb. Úroveň služeb
vyjadřuje procento případů, kdy nedojde ke vzniku nedostatku zásoby. Jde o pravděpodobnost
toho, že velikost spotřeby v průběhu cyklu realizace objednávky nebude vyšší, než
40
disponibilní zásoba. Čím větší je úroveň služeb, tím vyšší je požadovaná pojistná zásoba a s
ní spojené náklady na udržování zásob, ale tím menší je možnost vzniku nedostatku zásoby a
jeho dopadů. Stoprocentní úroveň služeb pak znamená, že je pravděpodobnost vzniku
nedostatku zásoby nulová a veškerá spotřeba bude uspokojena.
Udržování pojistné zásoby v takové výši, která by zamezila vzniku nedostatku zásoby ve
všech případech by však bylo příliš nákladné. Dopady nedostatku, který se vyskytne jednou
za rok, mohou být mnohem menší než náklady na celoroční udržování dodatečné zásoby.
Z tohoto důvodu je v praxi obvyklé, že se firma rozhodne udržovat pojistnou zásobu, která ji
ochrání ne ve všech případech, ale například v 90% všech případů. Vzhledem k tomu, že je
přesné finanční vyjádření dopadů nedostatku zásob poměrně obtížné, je v praxi stanovení
konkrétní výše úrovně služeb zpravidla definováno v rámci politiky firmy.
V praxi se pro zjednodušení předpokládá, že se směrodatná odchylka spotřeby v průběhu
cyklu realizace objednávky řídí normálním rozdělením pravděpodobnosti. Základní vlastnosti
normálního rozdělení ilustruje obrázek 3.4.
X − 3σ
X − 2σ
X − 1σ
X + 1σ
X
X + 2σ
X + 3σ
68,26 %
95,44 %
97,73 %
84,13 %
15,87 %
97,72 %
99,87 %
2,28 %
0,13 %
Obr. 3.4 Normální rozdělení pravděpodobnosti [2]
41
Normální rozdělení je symetrické podle průměru ( X ). Přibližně 68,26 % oblasti pod křivkou
leží ve vzdálenosti ± 1 směrodatné odchylky od průměru ( ± 1σ ), 95,44 % ve vzdálenosti
± 2σ a 99,73 % ve vzdálenosti ± 3σ . Pro potřeby stanovení úrovně služeb je možné tyto
údaje interpretovat tak, že velikost spotřeby v průběhu cyklu realizace objednávky bude
v 68,26 % případů v rozmezí D ⋅ R ± 1σ DR . Pojistná zásoba ve výši 1σ DR tak ochrání podnik v
68,26 % případů. Při stanovení pojistné zásoby se však berou v úvahu pouze případy, které
přesahují průměrnou spotřebu v průběhu cyklu realizace objednávky, tj. případy snižující
disponibilní zásobu, kterých je přibližně 50 %. Proto pojistná zásoba stanovená na úrovni
100 − 68,26
1σ DR ve skutečnosti zajišťuje 68,26 +
= 84,13 % úroveň služeb. Obdobně,
2
pojistná zásoba ve výši 2σ DR zamezí vzniku nedostatku zásoby v 97,72 % případů a 3σ DR
v 99,87 % (viz obr. 3.4).
Koeficient zajištění k je tedy definován jako příslušný kvantil distribuční funkce normálního
rozdělení. Jeho hodnotu je možné vyhledat v tabulkách běžně uváděných ve statistické
literatuře nebo pomocí statistického softwaru. Vybrané hodnoty koeficientu zajištění a jim
odpovídající úroveň služeb pro normální rozdělení pravděpodobnosti jsou uvedeny v tabulce
3.2. Z této tabulky je patrné, že pokud má být zajištěna např. 90 % úroveň služeb (90%
uspokojení spotřeby) bude k = 1,282.
Koeficient
zajištění k
Úroveň služeb
(%)
1,036
1,080
1,126
1,175
1,227
1,282
1,341
1,405
1,476
1,555
1,645
1,751
1,881
2,054
2,326
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Riziko
nedostatku
zásoby (%)
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Tab. 3.2 Vybrané hodnoty koeficientu zajištění a jim odpovídající úroveň služeb
Řešený příklad
Podnik nakupuje polotovar, jehož jednotková cena je h = 1 000 €. Současný způsob
doplňování zásob je založen na objednávání 2 500 nebo 3 000 ks polotovaru podle aktuálního
stavu zásob v době vystavování objednávky. K dispozici jsou údaje o doplňování zásob a
42
denní spotřebě za poslední dva měsíce, které jsou uvedeny v tabulce 3.3 a graficky znázorněny
na obrázku 3.5. Z této tabulky je patrné, že denní spotřeba vykazuje poměrně pravidelný
průběh, přičemž kolísá v rozmezí 0 až 800 ks a cyklus realizace objednávky kolísá v rozmezí 2
až 4 dnů. Náklady na realizaci jedné objednávky byly vyčísleny na no = 2 000 €. Roční
náklady na udržování jednotky zásob jsou odhadovány ve výši π = 14 % hodnoty polotovaru.
Vedení podniku chce stanovit výši úspor v případě, že bude optimalizovat dosavadní způsob
objednávání pomocí aplikace metody stálé velikosti objednávky. Nový způsob objednávání
musí zajistit 95 % pokrytí spotřeby (úroveň služeb).
Den Objednávka Dodávka Spotřeba Zásoba Den Objednávka Dodávka Spotřeba Zásoba
0
3000
1100
1
500
600
31
600
2600
2
3000
300
3300 32
2500
200
2400
3
400
2900 33
800
1600
4
600
2300 34
0
1600
5
3000
200
2100 35
2500
100
4000
6
500
1600 36
300
3700
7
100
1500 37
500
3200
8
300
1200 38
500
2700
9
3000
300
3900 39
3000
600
2100
10
800
3100 40
400
1700
11
600
2500 41
3000
100
4600
12
3000
400
2100 42
700
3900
13
500
1600 43
200
3700
14
400
1200 44
500
3200
15
3000
100
4100 45
0
3200
16
300
3800 46
2500
700
2500
17
700
3100 47
800
1700
18
200
2900 48
300
1400
19
2500
500
2400 49
200
1200
20
600
1800 50
2500
400
3300
21
500
1300 51
100
3200
22
400
900
52
600
2600
23
2500
300
3100 53
3000
500
2100
24
200
2900 54
700
1400
25
2500
400
2500 55
200
1200
26
700
1800 56
3000
400
3800
27
2500
0
4300 57
0
3800
28
400
3900 58
600
3200
29
300
3600 59
300
2900
30
400
3200 60
200
2700
Tab. 3.3 Průběh doplňování a spotřeby zásob – současný stav
43
Průběh spotřeby zásob
Stav zásob (ks)
5000
4000
3000
2000
1000
0
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Čas (dny)
Obr. 3.5 Grafické znázornění průběhu doplňování a spotřeby zásob – současný stav

Současný způsob řízení zásob:
Z údajů uvedených v tabulce 3.3 je možné vyčíslit průměrnou výši spotřeby D a její
směrodatnou odchylku σ D , předpokládanou roční spotřebu P , průměrnou velikost zásob Z a
její obrátku O , průměrnou délku cyklu realizace objednávky R a jeho směrodatnou
odchylky σ R a průměrnou velikost objednávky Q :
D = 390 ks/den
σ D = 218 ks/den
P = 390 ⋅ 365 = 142350 ks/rok
Z = 2587 ks/rok
2587
O=
= 6,6 dnů
390
R = 3 dny
σ R = 0,9 dne
Q = 2778 ks
Celkové sledované náklady spojené s řízením zásob lze stanovit následujícím způsobem:
N c1 = π ⋅ h ⋅ Z + no

P
142350
= 0,14 ⋅ 1000 ⋅ 2587 + 2000
≅ 465 tis. €/rok
2778
Q
Řízení zásob pomocí metody stálé velikosti objednávky:
Aplikací vztahů (6), (14), (15) a (16) je možné stanovit nové parametry pro řízení zásob
pomocí metody stálé velikosti objednávky:
44
•
•
2 ⋅ 142350 ⋅ 2000
≅ 2000 ks,
0,14 ⋅ 1000
signální zásoby pro 95 % úroveň služeb (z tabulky 3.2 lze stanovit, že koeficient
stálá velikost objednávky: Q =
zajištění bude k = 1,645): B = 390 ⋅ 3 + 1,645 3 ⋅ 218 2 + 390 2 ⋅ 0,9 2 = 2018 ks.
Nyní je možné přistoupit k simulaci nově navrženého způsobu řízení zásob při využití údajů o
denní spotřebě a cyklech realizace objednávky z tabulky 3.3. Výsledkem je průběh doplňování
a spotřeby zásob uvedený v tabulce 3.4 a graficky znázorněný na obrázku 3.6.
0
2000
1100
1
500
600
31
600
2600
2
2000
300
2300 32
200
2400
3
2000
400
1900 33
2000
800
1600
4
600
1300 34
0
1600
5
200
1100 35
100
1500
6
500
600
36
300
1200
7
2000
100
2500 37
2000
500
2700
8
300
2200 38
500
2200
9
2000
300
1900 39
2000
600
1600
10
800
1100 40
400
1200
11
600
500
41
100
1100
12
2000
400
2100 42
2000
700
2400
13
2000
500
1600 43
200
2200
14
400
1200 44
2000
500
1700
15
100
1100 45
0
1700
16
300
800
46
2000
700
3000
17
2000
700
2100 47
800
2200
18
2000
200
1900 48
2000
300
1900
19
500
1400 49
200
1700
20
2000
600
2800 50
400
1300
21
500
2300 51
100
1200
22
2000
400
1900 52
2000
600
2600
23
300
1600 53
500
2100
24
200
1400 54
2000
700
1400
25
2000
400
3000 55
200
1200
26
700
2300 56
400
800
27
0
2300 57
2000
0
2800
28
2000
400
1900 58
600
2200
29
300
1600 59
2000
300
1900
30
2000
400
3200 60
200
1700
Tab. 3.4 Průběh doplňování a spotřeby zásob – metoda stálé velikosti objednávky
45
Stav zásob (ks)
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Čas (dny)
Obr. 3.6 Grafické znázornění průběhu doplňování a spotřeby zásob – metoda stálé velikosti
objednávky
Ze srovnání obrázků 3.5 a 3.6 je jasně patrné výrazné snížení úrovně zásob. Průměrná zásoba
poklesla z 2 587 na 1 792 ks, což vedlo ke zkrácení obrátky zásob z 6,6 na 4,6 dnů. Celkové
sledované náklady spojené s řízením zásob pak jsou:
N c 2 = 0,14 ⋅ 1000 ⋅ 1792 + 2000
142350
≅ 393 tis. €/rok
2000
Aplikací metody stálé velikosti objednávky pro řízení zásob uvedeného polotovaru je tedy
možné dosáhnout úspory nákladů ve výši cca 72 tis. €/rok.
3.3.
Metoda stálého cyklu objednávání
Metoda stálého cyklu objednávání vychází ze stejných předpokladů jako metoda stálé
velikosti objednávky. Na rozdíl od metody stálé velikosti objednávky, kde se doba mezi
jednotlivými objednávkami liší, je však metoda stálého cyklu objednávání založena na
vystavování objednávek v pravidelných okamžicích, tj. ve stálých objednacích cyklech.
Velikost objednávky je pak stanovována jako rozdíl mezi předem určenou maximální úrovní
zásoby a faktickým stavem zásoby na skladě ve chvíli, kdy je objednávka vystavována.
Vzhledem k vývoji spotřeby tak bude objednáváno v každém objednacím cyklu zpravidla
různé množství výrobků.
Metoda stálého cyklu objednávání tedy pracuje s následujícími parametry pro řízení zásob:
•
•
stálým cyklem objednávání C ,
maximální úrovní zásoby S .
Řízení zásob pomocí metody stálého cyklu objednávání je uvedeno na obrázku 3.7.
46
Zásoba
S
Q
Q
R
C
R
C
Čas
C
Obr. 3.7 Průběh doplňování a spotřeby zásob v metodě stálého cyklu objednávání [3]
Animace č. 5: Metoda stálého cyklu objednávání
Animace představuje způsob řízení zásob pomocí metody stálého cyklu
objednávání. V počáteční fázi jsou identifikovány požadované vstupní proměnné a
definovány normy pro řízení zásob. Na konkrétních údajích je pak ilustrován
průběh aplikace uvedené metody.
Ke stanovení stálého cyklu objednávání lze opět využít model EOQ a Harrisův-Wilsonův
vzorec (6). V prvém kroku se provede výpočet ekonomického objednacího množství Qopt .
Z toho se následně odvodí optimální cyklus objednávání. Pokud bude počet objednávek
P
v průběhu roku
, stanoví se stálý cyklus objednávání C pro 365 dnů v roce takto:
Qopt
C = C opt =
365 365 ⋅ Qopt
=
P
P
Qopt
(17)
Maximální úroveň zásoby je pak stanovována tak, aby byla uspokojena spotřeba v období,
které zahrnuje současně optimální cyklus objednávání a cyklus realizace objednávky
( C opt + R ). Protože je spotřeba a cyklus realizace objednávky náhodnou veličinou, musí
rovněž metoda stálého cyklu objednávání zohledňovat vytvoření pojistné zásoby. Za
předpokladu, že bude stanovena dle vztahů (15) a (16) je možné pro výpočet maximální
úrovně zásob použít následující vzorec [1]:
S = D ⋅ (C opt + R ) + k ⋅
(C
+ R ) ⋅ (σ D ) + D 2 ⋅ (σ R )
2
opt
47
2
(18)
Řešený příklad
K ilustraci aplikace metody stálého cyklu objednávání je využito zadání a analýza současného
způsobu řízení zásob z příkladu uvedeného v kapitole 3.2. Proto je možné přistoupit přímo
k návrhu nového způsobu řízení zásob.

Řízení zásob pomocí metody stálého cyklu objednávání:
Velikost ekonomického objednacího množství byla rovněž stanovena v příkladu kapitoly 3.2.
Její výše je Qopt ≅ 2000 ks. Aplikací vztahů (17) a (18) je možné stanovit nové parametry pro
řízení zásob pomocí metody stálého cyklu objednávání:
365 ⋅ 2000
≅ 5 dnů,
142350
zásoby pro 95 % úroveň
•
stálý cyklus objednávání: C =
•
maximální
úroveň
služeb
(k
=
1,645):
S = 390 ⋅ (5 + 3) + 1,645 (5 + 3) ⋅ 218 + 390 ⋅ 0,9 ≅ 4300 ks
2
2
2
Výstupy simulace nově navrženého způsobu řízení zásob při využití údajů o denní spotřebě a
cyklech realizace objednávky z tabulky 3.3 jsou uvedeny v tabulce 3.5 a graficky znázorněny
na obrázku 3.8.
48
0
3200
1100
1
500
600
31
600
1900
2
3200
300
3500 32
1800
200
3500
3
400
3100 33
800
2700
4
600
2500 34
0
2700
5
2000
200
2300 35
1700
100
2600
6
500
1800 36
300
2300
7
100
1700 37
500
1800
8
300
1400 38
500
1300
9
2000
300
3100 39
1700
600
2400
10
2000
800
2300 40
2300
400
2000
11
600
1700 41
100
1900
12
400
1300 42
700
1200
13
2000
500
2800 43
2300
200
3300
14
400
2400 44
500
2800
15
2000
100
2300 45
1500
0
2800
16
300
2000 46
700
2100
17
700
1300 47
1500
800
2800
18
200
1100 48
300
2500
19
2000
500
2600 49
200
2300
20
2300
600
2000 50
2400
400
1900
21
500
1500 51
100
1800
22
2300
400
3400 52
600
1200
23
300
3100 53
500
700
24
200
2900 54
2400
700
2400
25
1800
400
2500 55
2100
200
2200
26
700
1800 56
400
1800
27
0
1800 57
0
1800
28
1800
400
3200 58
2100
600
3300
29
300
2900 59
300
3000
30
1800
400
2500 60
1500
200
2800
Tab. 3.5 Průběh doplňování a spotřeby zásob – metoda stálého cyklu objednávání
49
Stav zásob (ks)
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Čas (dny)
Obr. 3.8 Grafické znázornění průběhu doplňování a spotřeby zásob – metoda stálého cyklu
objednávání
I v tomto případě došlo k podstatnému snížení úrovně zásob (viz srovnání obr. 3.5 a 3.8).
Průměrná zásoba poklesla z 2 587 na 2 234 ks, což vedlo ke zkrácení obrátky zásob z 6,6 na
5,7 dnů. Za předpokladu stálého cyklu objednávání ve výši 5 dnů je roční počet objednávek
365
roven
= 73 a celkové sledované náklady spojené s řízením zásob:
5
N c 3 = 0,14 ⋅ 1000 ⋅ 2234 + 2000 ⋅ 73 ≅ 459 tis. €/rok
Aplikace metody stálého cyklu objednávání pro řízení zásob uvedeného polotovaru pak
přinese úsporu nákladů ve výši cca 6 tis. €/rok. V tabulce 3.6 je provedeno srovnání
současného způsobu řízení zásob s řízením zásob pomocí metody stálé velikosti objednávky a
metody stálého cyklu objednávání.
Proměnná
Průměrná výše
zásoby (ks)
Celkové sledované
náklady (tis. €)
Úspora nákladů
(tis. €)
Současný stav
2 587
Metoda stálé
velikosti objednávky
1 792
Metoda stálého cyklu
objednávání
2 234
465
393
459
-
72
6
Tab. 3.6 Srovnání současného způsobu řízení zásob s nově navrhovanými způsoby
Ze srovnání je patrné, že výraznější zefektivnění řízení zásob nabízí metoda stálé velikosti
objednávky. K aplikaci tohoto přístupu v praxi je však nezbytná průběžná evidence zásob,
která je zpravidla spojena s vyšší pracností a dodatečnými náklady (např. na zavedení systému
automatické identifikace nebo specializovaného software). Proto je před vlastní volbou
metody vhodné provést ABC analýzu zásob, která klasifikuje skladované položky z hlediska
prostředků v nich umrtvených. Poté je možné vytvořit způsob řízení zásob založený na
50
metodě stálé velikosti objednávky pro skupinu A, tj. omezený počet položek s velkou roční
hodnotou spotřeby. Pro zbývající položky (velké množství položek s nízkou roční hodnotou)
je pak možné využít, z tohoto hlediska méně náročný, přístup založený na metodě stálého
cyklu objednávání.
3.4.
Předchozí kapitoly byly zaměřeny na řízení zásob v rámci jediného průmyslového podniku.
Při řízení zásob v celém dodavatelském řetězci se lze setkat s určitými problémy, které celou
situaci dále komplikují. Typickým problémem je tzv. efekt biče (bullwhipeffect). Uvedený
efekt spočívá v tom, že se kolísání poptávky v dodavatelském řetězci směrem od konečných
zákazníků, přes distribuční články, výrobce až k dodavatelům surovin postupně stále více
zvětšuje. To má za následek vytváření zbytečných pojistných zásob podél celého řetězce.
Fungování efektu biče a hledání vhodných řešení lze názorně ilustrovat na tzv. pivní hře.
Hlavní princip této hry a ukázku její sehrávky vysvětlují následující videa.
Video č. 8: Logistická pivní hra - pravidla
Vysvětlení pravidel a cvičná sehrávka pivní hry realizovaná Ing. Petrem Bestou,
Ph.D. se studenty předmětu Průmyslová logistika, vyučovaného v rámci oboru
Ekonomika a management v průmyslu na Katedře ekonomiky a managementu
v metalurgii, Fakultě metalurgie a materiálového inženýrství Vysoké školy báňské
– Technické univerzity Ostrava.
Video č. 9: Logistická pivní hra - sehrávka
Ostrá sehrávka pivní hry realizovaná Ing. Petrem Bestou, Ph.D. se studenty
předmětu Průmyslová logistika, vyučovaného v rámci oboru Ekonomika a
management v průmyslu na Katedře ekonomiky a managementu v metalurgii,
Fakultě metalurgie a materiálového inženýrství Vysoké školy báňské – Technické
univerzity Ostrava.
Shrnutí pojmů
metoda stálé velikosti objednávky, metoda stálého cyklu objednávání, model
ekonomického objednacího množství (model EOQ), Harrisův-Wilsonův vzorec,
náklady na udržování zásob, náklady na objednávání, signální zásoba, cyklus
(doba) realizace objednávky, pojistná zásoba, koeficient zajištění, cyklus
objednávání (objednací cyklus), maximální úroveň zásoby, ABC analýza
Otázky
51
1. Jaké znáte systémy (metody) pro řízení zásob?
2. K čemu slouží model ekonomického objednacího množství (EOQ)?
3. Jaké jsou základní zjednodušující předpoklady modelu EOQ?
4. Co je to objednací cyklus (cyklus objednávání)?
5. Jaké množství a v jakých cyklech je objednáváno v modelu EOQ?
6. Jaká je výše průměrné zásoby v modelu EOQ?
7. Které nákladové položky uvažuje model EOQ?
8. Jaké jsou složky nákladů na udržování zásob?
9. Co se zahrnuje do nákladů na objednávání?
10. Co jsou to náklady z vázanosti kapitálu v zásobách?
11. Jaké rozlišujeme náklady z rizika ztráty hodnoty zásob?
12. Které nákladové položky z nákladů na udržování zásob a nákladů na objednávání se
zahrnují do výpočtu ekonomického objednacího množství?
13. Jaký je vztah nákladů na udržování zásob a objednacího množství?
14. Jaké proměnné vstupují do Harrisova-Wilsonova vzorce?
15. Který zjednodušující předpoklad eliminuje model EOQ zohledňující množstevní slevy?
16. Které náklady uvažuje model EOQ zohledňující množstevní slevy?
17. Které zjednodušující předpoklady modelu EOQ odstraňují metoda stálé velikosti
objednávky a metoda stálého cyklu objednávání?
18. Které vstupní proměnné využívají metoda stálé velikosti objednávky a metody stálého
cyklu objednávání?
19. Co je to cyklus (doba) realizace objednávky?
20. K čemu slouží pojistná zásoba?
21. Jaký je základní princip metody stálé velikosti objednávky?
22. Které parametry využívá metoda stálé velikosti objednávky k řízení zásob?
23. Co je to signální zásoba?
24. Na čem závisí výše signální zásoby?
25. Co vyjadřuje koeficient zajištění využívaný při výpočtu výše pojistné zásoby statistickým
postupem?
26. Jaký je vztah mezi úrovní logistických služeb a logistických nákladů a výší pojistné
zásoby?
27. Jaká výše pojistné zásoby je podniky v praxi volena?
28. Jaký je základní princip metody stálého cyklu objednávání?
29. Které parametry využívá metoda stálého cyklu objednávání k řízení zásob?
30. Jak se v metodě stálého cyklu objednávání stanoví velikost objednávky?
31. Jaké přístupy se využívají ke stanovení parametrů pro řízení zásob metodami stálé
velikosti objednávky a stálého cyklu objednávání?
32. Pro které položky zásob je vhodné využít metodu stálé velikosti objednávky a pro které
metodu stálého cyklu objednávání?
Literatura
[1] SARJUSZ-WOLSKI Z. Sterowanie zapasami w przedsiębiorstwie. Warszawa: Polskie
Wydawnictwo Ekonomiczne, 2000.
[2] COYLE J. J., BARDI E. J., LANGLEY C. J. Management of Business Logistics: A Supply
Chain Perspective. South-Western College Pub, 2002.
52
[4] TURBAN E., MEREDITH J. R. Fundamentals of Management Science. Richard D Irwin,
1993.
[5] KRZYŻANIAK S. Podstawy zarządzania zapasami w przykładach. Poznań: Instytut
Logistyki i Magazynowania, 2003.
[6] LAMBERT D., STOCK J. R., ELLRAM L. Fundamentals of Logistics Management.
McGraw-Hill, 1998.
53
Systémy MRP a ERP
4. SYSTÉMY MRP A ERP
• klasifikovat a vymezit systémy pro plánování výrobních a podnikových
zdrojů (MRP a ERP),
• vysvětlit podstatu činnosti systému MRP I (plánování materiálových
požadavků),
• určit základní vstupní a výstupní informace systému MRP I,
• porovnat funkcionalitu systémů MRP I, MRP s uzavřenou smyčkou,
MRP II (plánování výrobních zdrojů) a ERP (plánování podnikových
zdrojů).
Výklad
Zkratka MRP je používána ve třech odlišných, ale vzájemně provázaných významech. Každý
z uvedených významů představuje jedno z vývojových stádií systémů MRP [1]:
•
•
•
4.1.
MRP I (material requirements planning) – plánování materiálových požadavků,
Closed-loop MRP – MRP s uzavřenou smyčkou,
MRP II (manufacturing resource planning) – plánování výrobních zdrojů.
MRP I – plánování materiálových požadavků
MRP I je počáteční fází vývoje MRP systémů. Zabývá se stanovením přesného množství a
termínů přísunu a uvolňování všech dílů, komponent a materiálů, které jsou nezbytné
k výrobě hotových výrobků uvedených v hlavním plánu výroby [1].
Obecně, MRP I poskytuje odpověď na tři otázky:
•
•
•
Jaký materiál je potřeba?
Kolik je ho potřeba?
Kdy je potřeba?
Cílem je vytvoření takového plánu objednávání materiálu, jeho zadávání do výroby a vlastní
výroby polotovarů a hotových výrobků, který umožní splnění hlavního plánu výroby a
minimalizaci stavu zásob (co nejkratší dobu jejich skladování).
MRP I ke svému fungování vyžaduje čtyři hlavní vstupní informace (viz obr. 4.1) [2]:
1. časově odstupňovaný hlavní plán výroby (master production schedule) udávající jaké
hotové výrobky, kolik a kdy mají být vyrobeny,
54
Systémy MRP a ERP
2. sestava materiálů (bill of material) pro každý hotový výrobek z hlavního plánu výroby
a každou materiálovou položku z nižších úrovní této sestavy (skládající se z několika
dílů), pro které má být vytvořen plán materiálových požadavků – ve strojírenství je
uvedené uspořádání materiálových položek označováno jako kusovník,
3. informace o zásobách (inventory status records) pro každou skladovanou položku,
4. doby realizace (lead times) pro každou objednávanou a vyráběnou položku.
Hlavní plán výroby
Sestava materiálů
Záznamy o stavu
zásob
Procedura MRP I
Doby realizace
Plán objednávání
Plán výroby
Obr. 4.1 Vstupní a výstupní informace pro MRP I
Čas k zamyšlení
Zamyslete se nad tím, proč jsou nezbytné pro sestavení plánu materiálových
požadavků uvedené vstupní informace. Jak pomohou zodpovědět jednotlivé otázky
systému MRP I (Jaký materiál je potřeba? Kolik je ho potřeba? Kdy je potřeba?)?
Hlavní plán výroby představuje detailní rozvrh výroby hotových výrobků. Jinými slovy udává
jaké výrobky by měly být podnikem vyrobeny, kolik by jich mělo být vyrobeno a kdy by
měly být vyrobeny. Při jeho sestavování se vychází z již existujících objednávek zákazníků a
predikce poptávky (očekávaných objednávek). Hlavní plán výroby je rozložen na týdenní
nebo menší časové úseky (časová perioda hlavního plánu výroby musí být identická s
periodou MRP I).
Sestava materiálů znázorňuje seznam surovin, materiálů, dílů a komponent a jejich množství,
potřebných k výrobě hotových výrobků. Příklad takové sestavy je uveden na obrázku 4.2. Z
příkladu je patrná hierarchická struktura sestavy, kde nejvyšší úroveň reprezentuje hotový
výrobek a nižší úrovně jeho materiálové položky. Kromě určení potřebného množství
materiálů, udává rovněž technologické návaznosti výroby.
55
Systémy MRP a ERP
Hotový
výrobek A
1
3
Součást B
2
Díl D
Díl C
1
4
Díl E
Díl F
6
Materiál G
Obr. 4.2 Příklad sestavy materiálů
Záznamy o stavu zásob jsou využívány k tomu, aby bylo možné od hrubé potřeby materiálu
odečíst položky, které jsou nebo budou v podniku k dispozici. Uvedený materiál pak není
nutné objednávat nebo vyrábět. Tímto způsobem je určena tzv. čistá potřeba. Kromě stavu
zásob tyto záznamy zahrnují i informace o nutnosti vytváření pojistné zásoby a její výše u
vybraných položek.
MRP I dále vyžaduje znalost dvou typů dob realizace – doby realizace objednávky u
nakupovaných položek a průběžné doby výroby u vyráběných položek. Doba realizace
objednávky představuje čas od chvíle, kdy je vystavena objednávka až do okamžiku, kdy je
přijata dodávka. Průběžná doba výroby zahrnuje dobu zpracování, čas čekání ve frontě, dobu
seřízení zařízení při přechodu výroby z jedné položky na druhou, manipulační čas (včetně
čekání na přesun k další operaci) a předvýrobní čas (přípravu k uvolnění zakázky do výroby)
[2]. Uvedené doby realizace jsou používaný k určení termínů objednávání a uvolňování
jednotlivých materiálových položek do výroby.
Procedura MRP I je založena na postupném rozpadu požadavků, který je realizován v souladu
s technologickými návaznostmi z nejvyšší úrovně sestavy materiálů až po úroveň nejnižší (ve
směru od hotových výrobků po objednávané materiálové položky). Na každé úrovni je vždy
hrubá potřeba ponížena o množství, které je již v zásobách nebo bylo objednáno. Výsledkem
je určení čisté potřeby, která je následně pokryta plánem objednávání nebo výroby
vytvořeným na základě znalosti dob realizace a respektujícím velikost objednacích množství,
výrobních dávek a pojistných zásob. Takto vytvořený plán vyšší úrovně vždy slouží jako
vstup pro sestavení plánu materiálových požadavků nižší úrovně až do momentu, kdy je
dosaženo nejnižší úrovně sestavy materiálů (objednávaných položek).
MRP I poskytuje dva základní výstupy (viz obr. 4.1):
1. Doporučený plán výroby představovaný detailním rozvrhem požadovaných
počátečních a konečných termínů výroby daného množství hotových výrobků a jejich
materiálových položek.
2. Doporučený plán objednávání, který zahrnuje jak termíny vystavení objednávek
dodavatelům, tak požadované termíny přijetí dodávek zaručující splnění plánu výroby.
56
Systémy MRP a ERP
Animace č. 6: Systém MRP I – plánování materiálových požadavků
Animace prezentuje základní princip činnosti systému MRP I, tj. systému pro
plánování materiálových požadavků. Na počátku vymezuje základní vstupní
informace, princip fungování procedury MRP I a získané výstupní informace.
Řešený příklad
Fungování procedury MRP I je vhodné ilustrovat na zjednodušeném příkladu. Takovým
příkladem může být plánování materiálových požadavků ve společnosti vyrábějící
minutovníky pro vaření vajec v podobě přesýpacích hodin (upraveno podle [3]).
Předpokládejme, že MPS zahrnuje pouze výrobu jediného minutovníku, který musí být
k dispozici na konci 8 týdne plánovacího období.
Na obrázku 4.3 je znázorněna sestava materiálů minutovníku. Pro výrobu jednoho
minutovníku jsou podřeba 2 koncovky, 1 baňka, 3 podpěrky a 1 g písku. Výroba probíhá ve
dvou fázích – nejprve je naplněna baňka pískem a poté je smontován minutovník.
Minutovník
1 ks
Koncovky
2 ks
Baňka
1 ks
Podpěrky
3 ks
Písek
1g
Obr. 4.3 Sestava materiálů minutovníku
Příslušné záznamy o stavu zásob jsou uvedeny v tabulce 4.1 a doby realizace objednávek a
průběžné doby výroby v tabulce 4.2. Z potřebných materiálových položek jsou na skladě
dostupné pouze 2 podpěrky. Průběžné doby výroby trvají u montáže minutovníku i plnění
baňky pískem 1 týden. Doba realizace objednávky je u koncovek 5 týdnů, baněk 2 týdny,
podpěrek 1 týden a písku 4 týdny.
Položka
Minutovníky
Koncovky
Baňky
Podpěrky
Písek
Na skladě
0 ks
0 ks
0 ks
2 ks
0g
Tab. 4.1 Záznamy o stavu zásob pro materiálové položky minutovníku
57
Systémy MRP a ERP
Položka
Montáž minutovníku
Plnění baňky
Dodávka koncovek
Dodávka baněk
Dodávka podpěrek
Dodávka písku
Doby realizace
1 týden
1 týden
5 týdnů
2 týdny
1 týden
4 týdny
Tab. 4.2 Doby realizace objednávky a průběžné doby výroby pro materiálové položky
minutovníku
Příklad neuvažuje žádná minimální objednací množství, výrobu v dávkách ani tvorbu
pojistných zásob.
Způsob aplikace procedury MRP I je pro danou situaci znázorněn na obrázku 4.4. Systém
MRP I používá ke své činnosti soustavu tabulek, jejichž počet a návaznosti odpovídají sestavě
materiálů finálního výrobku. Procedura je aplikována postupně od montáže minutovníku přes
nákup koncovek a podpěrek a plnění baňky pískem až po nákup písku. Proto plánování
materiálových požadavků začíná u tabulky minutovníku, kde se vyplní požadovaný 1 kus na
konci 8 týdne. Protože montáž minutovníku trvá 1 týden, musí začínat na konci 7 týdne (s
týdenním předstihem).
Minutovník
12345678
Požadované množství
1
Plán výroby
1
Koncovky
Hrubá potřeba
Na skladě
Čistá potřeba
1 2 3 4 5 6 7 8
2
0 0 0 0 0 0 0
2
2
Podpěrky
Hrubá potřeba
Na skladě
Čistá potřeba
Baňky
Hrubá potřeba
Plán výroby
Na skladě
Čistá potřeba
1 2 3 4 5 6 7 8
1
1
0 0 0 0 0 0
1
1
Písek
Hrubá potřeba
Na skladě
Čistá potřeba
1 2 3 4 5 6 7 8
1
0 0 0 0 0 0
1
1
1 2 3 4 5 6 7 8
3
2 2 2 2 2 2 2
1
1
Obr. 4.4 Příklad aplikace procedury MRP I u minutovníku
58
Systémy MRP a ERP
Pro montáž musí být k dispozici 2 koncovky, 1 baňka již naplněná pískem a 3 podpěrky. Tato
hrubá potřeba musí být k dispozici v době započetí montáže, tj. na konci 7 týdne. Následuje
plánování plnění baňky pískem, které si vyžádá rovněž 1 týden. Koncovky a podpěrky patří
k nakupovaným položkám, proto se zde výroba neplánuje. Plnění baňky tak musí být zahájeno
na konci 6 týdne.
Pro stanovení čisté potřeby je nutné přihlédnout ke stavu zásob. Protože jsou na skladě pouze
2 podpěrky, bude nutné nakoupit 2 koncovky, 1 baňku, ale pouze 1 podpěrku. Doba realizace
objednávky je u koncovek 5 týdnů, baněk 2 týdny a podpěrek 1 týden. Proto bude nutné
objednat koncovky na konci 2 týdne, baňku na konci 4 týdne a podpěrku na konci 6 týdne.
Pro plnění baňky pískem je nutné ještě zajistit 1 g písku. Toto množství musí být k dispozici na
počátku plnění, tj. na konci 6 týdne. V danou chvíli však není žádný písek k dispozici, proto
bude čistá potřeba 1 g. Vzhledem k tomu, že doba realizace objednávky písku je 4 týdny, bude
nutné písek objednat na konci 2 týdne.
Výsledný plán materiálových požadavků zahrnuje objednání 2 koncovek a 1 g písku na konci
2 týdne, 1 baňky na konci 4 týdne, 1 podpěrky na konci 6 týdne. Plnění baňky pískem je nutné
začít na konci 6 týdne a montáž minutovníku na konci 7 týdne. Pak bude naplněn hlavní plán
výroby, tj. na konci 8 týdne bude k dispozici požadovaný 1 minutovník.
Animace č. 7: Příklad činnosti systému MRP I
Animace ilustruje způsob fungování systému MRP I na jednoduchém příkladu
výroby minutovníku. Postupně představuje jednotlivé etapy aplikace procedury
MRP I.
4.2.
MRP s uzavřenou smyčkou
MRP s uzavřenou smyčkou je přirozeným evolučním krokem ve vývoji efektivnějších
systémů pro řízení výroby. Kromě MRP I zahrnuje plánování kapacitních požadavků
(capacity requirements planning – CRP) a zpětnou vazbu v podobě sledování průběhu
objednávání a výroby jednotlivých položek (viz obr. 4.5) [1].
59
Systémy MRP a ERP
Tvorba hlavního plánu
výroby
Plánování mat.
požadavků (MRP I)
Plánování kapacitních
požadavků (CRP)
Řízení nákupu
Řízení a
kontrola
Zpětná vazba
Operativní
plánování
Řízení výroby
Měření výkonnosti
Obr. 4.5 MRP s uzavřenou smyčkou
CRP využívá vzniklý plán materiálových požadavků k vytvoření plánu kapacitních
požadavků. Ten dovoluje srovnání plánovaného využití kapacit a dostupné kapacity, tj.
prověření realizovatelnosti plánu materiálových požadavků.
Jednoduše řečeno, CRP ukazuje pro každou časovou periodu, která pracoviště jsou přetížena a
která nevytížená. Tato informace je využívána k hledání opatření řešících uvedené problémy.
Pokud je například pracoviště ve třetím týdnu nevytížené, ale přetížené v následujícím
čtvrtém týdnu, pak může být určitá výrobní náplň ze čtvrtého týdne přesunuta do třetího
týdne, aby bylo vytížení obou týdnů vyvážené. [4]
Po vytvoření akceptovatelného plánu systém monitoruje průběh jeho realizace. Je měřena
skutečná výkonnost nákupu a výroby a srovnávána s plánem (smyčka se uzavírá). Tato zpětná
vazba umožňuje určit, zda je nutné přijímat nápravná opatření, a pokud ano, které kroky jsou
nejvhodnější. [1]
4.3.
MRP II – plánování výrobních zdrojů
Dalším krokem ve vývoji systémů MRP je plánování výrobních zdrojů, nazývané rovněž jako
MRP II. Podle Americké společnosti pro řízení výroby a zásob (American Production and
Inventory Control Society, Inc. – APICS), je MRP II metodou pro efektivní plánování všech
zdrojů výrobního podniku. V ideálním případě zahrnuje výrobní plánování ve fyzických
jednotkách, finanční plánování v peněžních jednotkách a simulační nástroje k nalezení
odpovědní na otázky typu „Co se stane, když“. Zahrnuje obchodní plánování, plánování
60
Systémy MRP a ERP
prodeje a výroby, výrobní rozvrhování, plánování materiálových požadavků (MRP),
plánování kapacitních požadavků a systém pro podporu realizace vytvořených plánů. Výstup
ze systémů tohoto typu je integrován s finančními výkazy, jakými jsou např. obchodní plán,
plán nákupu, přepravy či zásob, vedenými v peněžních jednotkách [5].
Plánovací proces systému MRP II je zahájen obchodním plánováním (viz obr. 4.6). Výstupem
obchodního plánování (business planning) je celkový plán podniku, zohledňující potřeby trhu
(objednávky zákazníků a předpovědi poptávky), možnosti podniku (dovednost lidí, dostupné
zdroje, technologie), finanční cíle (zisk, toky hotovosti, růst) a strategické cíle (úroveň služeb
poskytovaných zákazníkům, zlepšování jakosti, snižování nákladů, zvyšování produktivity,
atd.), který je vyjádřen v peněžních jednotkách a udává dlouhodobý směr podniku [6].
Strategickotaktické
plánování
Plánování prodeje a
výroby (S&OP)
Zpětná vazba
Obchodní plánování
Hrubé kapacitní
plánování (RCCP)
Tvorba hlavního plánu
výroby
Plánování mat.
požadavků (MRP I)
Plánování kapacitních
požadavků (CRP)
Řízení nákupu
Řízení a
kontrola
Řízení výroby
Měření výkonnosti
Obr. 4.6 Plánování výrobních zdrojů
61
Zpětná vazba
Operativní
plánování
Systémy MRP a ERP
Obchodní plán je vyjádřen v peněžních jednotkách, ale plány, které jsou nakonec realizovány
jsou ve fyzických jednotkách nebo hodinách. Prvním krokem směřujícím k převodu
finančních plánu na operativní je tzv. plánování prodeje a výroby (sales and operations
planning – S&OP). Tento proces kalkuluje očekávané prodeje a plánovanou výrobu ve vazbě
na výrobkové skupiny. Jedním z výstupů plánování prodeje a výroby je plán výroby, který
udává očekávanou výši produkce každé výrobkové skupiny ve fyzických jednotkách. [4]
Plán výroby je využíván k počátečnímu testování dostupné kapacity – hrubému kapacitnímu
plánování (rough-cut capacity planning – RCCP) [7]. To zahrnuje ověření dostupnosti
nezbytného pracovního kapitálu, kapacity vlastního výrobního zařízení a kapacity klíčových
dodavatelů [1].
Pokud není v plánovaném horizontu dostupná dostatečná kapacita, musí být plán výroby
upraven tak, aby byla respektována identifikovaná kapacitní omezení. Verifikovaný plán
výroby je pak přepočítán na jednotlivé výrobky a využit pro tvorbu hlavního plánu výroby.
Jak již bylo uvedeno v definici MRP II, v ideálním případě tyto systémy zahrnují simulační
nástroje. Vysvětlení podstaty a možnosti počítačové simulace zahrnuje následující video.
Video č. 10: Dynamická simulace
Přednáška Ing. Petra Jalůvky, jednatele a projektového manažera společnosti
DYNAMIC FUTURE s.r.o., která se zabývá logistickým poradenstvím,
zlepšováním a optimalizací podnikových procesů pomocí aplikace dynamické
simulace. Přednáška je věnovaná vysvětlení základních principů a možností
aplikace dynamické simulace v logistice a ukázce řešení konkrétních logistických
problémů.
4.4.
ERP – plánování podnikových zdrojů
Stále se zvyšující požadavky na přesnější a aktuálnější informace pro podporu rozhodování a
zvyšování výkonnosti podniku vedly k dalšímu rozvoji systémů MRP, tj. k přechodu ze
systémů plánování výrobních zdrojů (MRP II) na systémy plánování podnikových zdrojů
(enterprise resource planning – ERP).
Systém ERP je informační systém, který integruje podnikové procesy s cílem tvorby hodnot a
redukce nákladů prostřednictvím poskytování správných informací, správným lidem a ve
správném čase tak, aby jim pomohly přijímat správná rozhodnutí při efektivním a aktivním
řízení zdrojů [8]. Hlavní myšlenka je založena na aplikaci jediného systému využívajícího
jedinou databázi, která zahrnuje všechna potřebná data.
Systémy ERP představují modulové softwarové balíky, které podporují většinu podnikových
funkcí. V současné době zahrnují dvě skupiny aplikací:
1. Vnitřní (back-office) aplikace, které zahrnují zejména účetnictví, výrobu, řízení
lidských zdrojů, nákup, řízení zásob, logistiku, marketing a finance.
62
Systémy MRP a ERP
2. Vnější (front-office) aplikace, které postihují vztahy s externími partnery, hlavně se
zákazníky a dodavateli.
Jako příklad předních světových výrobců systémů ERP lze uvést firmy SAP nebo Oracle.
Shrnutí pojmů
MRP I (plánování materiálových požadavků), MRP s uzavřenou smyčkou, MRP II
(plánování výrobních zdrojů), ERP (plánování podnikových zdrojů), hlavní plán
výroby, sestava materiálů, záznamy o stavu zásob, procedura MRP I, doba
realizace objednávky, průběžná doba výroby, CRP (plánování kapacitních
požadavků), obchodní plánování, S&OP (plánování prodeje a výroby), RCCP
(hrubé kapacitní plánování)
Otázky
1. Jaké se rozlišují systémy MRP?
2. Co je cílem systému MRP I (plánování materiálových požadavků)?
3. Na jaké základní otázky poskytuje systém MRP I odpovědi?
4. Jaké vstupní informace vyžaduje systém MRP I?
5. Co je to hlavní plán výroby?
6. Jaké jsou vstupní informace pro tvorbu hlavního plánu výroby?
7. Co je to sestava materiálů?
8. Co zahrnují záznamy o stavu zásob?
9. Co je to doba realizace objednávky a průběžná doba výroby?
10. K čemu jsou jednotlivé vstupní informace v systému MRP I využívány?
11. S jakou časovou periodou pracuje systém MRP I?
12. Jaké jsou základní kroky procedury MRP I?
13. Jaké jsou hlavní výstupy systému MRP I?
14. Jaký je rozdíl mezi systémem MRP I a MRP s uzavřenou smyčkou?
15. Co je to plánování kapacitních požadavků a k čemu se využívá?
16. Jaký je rozdíl mezi systémem MRP s uzavřenou smyčkou a MRP II (plánování výrobních
zdrojů)?
17. Co zahrnuje obchodní plánování?
18. Co je to plánování prodeje a výroby (S&OP) a k čemu se využívá v systému MRP II?
19. Co je to hrubé kapacitní plánování (RCCP) a k čemu slouží?
20. Jaký je rozdíl mezi systémem MRP II a ERP (plánování podnikových zdrojů)?
21. Jaká je funkcionalita systémů ERP?
Literatura
[1] FOGARTY D. W., BLACKSTONE J. H., HOFFMANN T. R. Production & Inventory
Management. South-Western Publishing, 1991.
[2] PLOSSL G. Orlicky’s Material Requirements Planning. McGraw-Hill, 1994.
63
Systémy MRP a ERP
[3] COYLE J. J., BARDI E. J., LANGLEY C. J. Management of Business Logistics: A Supply
Chain Perspective. South-Western College Pub, 2002.
[4] SHEIKH K. Manufacturing resource planning (MRP II). McGraw-Hill Professional,
2003.
[5] BLACKSTONE J. H., COX J. F. APICS Dictionary. Eleventh Edition. APICS The
Association for Operations Management, 2005.
[6] WIGHT O. W. Manufacturing Resource Planning: MRP II. John Wiley & Sons, 1984.
[7] TOOMEY J. W. MRP II: Planning for Manufacturing Excellence. Chapman & Hall,
1996.
[8] McGAUGHEY R. E., GUNASEKARAN A. Enterprise Resource Planning (ERP): Past,
Present and Future. International Journal of Enterprise Information Systems, Vol. 3, No.
3, 2007, pp. 23-35.
64
Koncepce just-in-time a systém kanban
5. KONCEPCE JUST-IN-TIME A SYSTÉM KANBAN
• vysvětlit základní principy výrobního systému Toyoty (TPS) a štíhlé
výroby,
• definovat koncepci just-in-time (JIT),
• srovnat výrobu JIT s klasickou (přerušovanou dávkovou) výrobou,
• identifikovat hlavní problémy související se zaváděním JIT v podniku,
• navrhnout způsoby řešení uvedených problémů,
• specifikovat koncepce a nástroje podporující zavádění JIT,
• vysvětlit principy činnosti systému kanban,
• porovnat různé formy praktické realizace systému kanban,
Výklad
5.1.
Výrobní systém Toyoty a štíhlá výroba
Just-in-time (JIT) je koncepce vytvořená Japonci v Toyota Motor Corporation. Tvoří jeden ze
dvou nosných pilířů tzv. výrobního systému Toyoty (Toyota Production System – TPS), který
postupně vyvíjeli Taiichi Ohno (hlavní inženýr Toyoty), Shigeo Shingo (odborník na
organizaci a řízení výroby, který s Toyotou úzce spolupracoval) a Eiji Toyoda (prezident
Toyoty). Druhým pilířem je jidoka, jakost jako neodmyslitelný prvek každé činnosti. Celý
systém je znázorňován v podobě chrámu, který je uveden na obrázku 5.1.
65
Nejlepší jakost – nejnižší náklady – nejkratší průběžné doby
Lidé a týmová práce
Just-in-Time
Neustálé zlepšování
Jidoka
(jakost)
Snižování ztrát (muda)
Vyrovnaná výroba (heijunka) – stabilní a standardizované procesy
– vizuální řízení – filozofie celkové koncepce Toyoty
Obr. 5.1 Výrobní systém Toyoty (upraveno podle [1])
Střechu chrámu tvoří cíle – nejlepší jakost, nejnižší náklady a nejnižší průběžné doby. Dvěma
pilíři vedoucími k naplnění cílů jsou koncepce JIT a jidoka, zásada, že by vadný díl neměl být
nikdy předán na další pracoviště. Středem systému jsou lidé dosahující cílů na základě
týmové práce, odstraňování ztrát a neustálého zlepšování. Dům stojí na pevných základech v
podobě vyrovnávání harmonogramů výroby z hlediska množství a sortimentu (heijunka),
standardizovaných, stabilních a spolehlivých procesů, vizuálního řízení a celkové filosofie
Toyoty.
Jednou z hlavních myšlenek TPS je odstraňování ztrát (muda) nepřidávajících hodnotu.
Taiichi Ohno identifikoval následujících sedm ztrát [2]:
•
•
•
•
•
•
•
přeprava – přemísťování výrobků, které není ve skutečnosti při jejich zpracovávání
vyžadováno,
zásoby – všechny díly, rozpracovaná výroba a hotové výrobky, které se v danou chvíli
nezpracovávají,
pohyby – lidé nebo vybavení pohybující se více, než je pro zpracování výrobků nutné,
prostoje – čekání na následující výrobní krok,
nadvýroba – výroba převyšující poptávku,
zbytečné zpracování – způsobené nevhodnými nástroji nebo návrhem výrobku,
vady – úsilí věnované kontrole a odstraňování vad.
V západním světě se stal výrobní systém Toyoty východiskem pro vznik hnutí štíhlé výroby
(lean manufacturing). Mezi zakladatele štíhlé výroby se řadí zejména James P. Womack a
Daniel T. Jones, autoři dvou knižních bestsellerů The Machine That Changed the World [3] a
Lean Thinking [2].
Uvedení autoři vymezují Štíhlou výrobu jako proces o pěti krocích [2]:
•
vymezení hodnoty z pohledu zákazníka,
66
•
•
•
•
5.2.
identifikace a mapování toku hodnot výrobku od přijetí surovin až po dodání
zákazníkovi pro každou výrobkovou skupinu,
eliminace činností nepřidávajících hodnotu a vytvoření plynulého toku výrobků bez
přerušení a omezení,
řízení takto vytvořeného toku podle poptávky zákazníků,
dosažení dokonalosti prostřednictvím radikálních nebo kontinuálních zlepšení.
Vymezení koncepce just-in-time
Koncepce JIT je souborem zásad, nástrojů a technik, které umožňují výrobu malých množství
výrobků v krátkých průběžných dobách výroby při současném plnění individuálních
požadavků zákazníků. Jinak řečeno, koncepce JIT dodává:
•
•
•
•
správný výrobek,
ve správném čase (ani brzy, ani pozdě),
ve správném množství (ani málo, ani hodně),
na správné místo (pracoviště podniku).
Koncepce JIT je založena na „systému tahu”, kterým se manažeři Toyoty inspirovali v
amerických supermarketech [1]. V dobře organizovaném supermarketu jsou jednotlivé
položky sortimentu doplňovány, jakmile některá z nich začne v policích docházet.
Doplňování materiálu je tedy vyvoláváno jeho spotřebou. Pokud se tato myšlenka promítne
do výrobního provozu, znamená to, že by dodávající článek neměl vyrábět, dokud odebírající
článek nespotřebuje jeho původní dávku dílů. Tímto způsobem umožňuje JIT pružně reagovat
na změny v poptávce zákazníků.
Za ideální případ dodávek JIT je možné považovat dosažení nepřetržitého jednokusového
toku (one-piece flow). Jednokusový tok vyjadřuje situaci, kdy se vyrábí jedna jednotka
tempem, které odpovídá poptávce zákazníků [1]. Ve srovnání s tradiční výrobou v dávkách je
zde dávka rovna jedinému kusu.
Pro přerušovanou dávkovou výrobu je typické čekání (dlouhé průběžné doby výroby) a
vysoké zásoby. V každé fázi výrobního procesu stojí velké dávky rozpracované výroby ve
skladech a čekají dlouhou dobu, dokud nebudou přesunuty do další fáze. Výroba dílů se
rovněž provádí dříve, než je potřeba. Takto vzniklé zásoby pak generují zbytečné náklady
spojené s jejich udržováním.
Názorně lze uvedená fakta ilustrovat na jednoduchém příkladu výrobního procesu, který
zahrnuje tři výrobní provozy A, B a C (upraveno podle [1]). Výrobní proces zpracovává
materiál na hotový výrobek s technologickými návaznostmi odpovídajícími pořadí uvedených
provozů. Nejprve je zpracován materiál v provoze A, poté přechází do provozu B a odtud do
provozu C, kde vzniká finální výrobek. Předpokládejme, že zpracování materiálu v každém
z provozů trvá 10 min a že dobu na převoz materiálu mezi provozy zanedbáváme. Nyní je
možné zvážit dvě varianty:
1. přetržitou dávkovou výrobu – připusťme dávku o velikosti 10 kusů,
2. nepřetržitou JIT výrobu, kde je dávka tvořena jediným kusem (jednokusový tok).
67
První situace je uvedena na obrázku 5.2 v části A) a druhá v části B).
A)
Provoz
A
10 ks
1 ks/10 min
10 ks
Provoz
B
1 ks/10 min
Provoz
C
10 ks
1 ks/10 min
B)
Provoz
A
1 ks
1 ks/10 min
1 ks
Provoz
B
1 ks/10 min
Provoz
C
1 ks
1 ks/10 min
Obr. 5.2 Ilustrace přetržité dávkové výroby – A) a nepřetržité JIT výroby – B)
Čas k zamyšlení
Najdete ještě předtím, než budete číst další řádky správné odpovědi na otázky
týkající se srovnání obou přístupů? Přemýšlejte: Jak dlouho bude trvat výroba 10 ks
hotových výrobků v obou případech? A obdobně: Kdy bude vyroben první hotový
výrobek? Jaká bude výše zásob v celém výrobním systému?
V případě dávkové výroby trvá vyrobení 10 ks hotových výrobků 300 minut (každý provoz
zpracovává dávku o 10 ks 100 minut). První výrobek je tak připraven k odeslání zákazníkovi
za 210 minut (první kus z dávky je v provoze C zpracován za 10 minut). V každém provozu
se postupně hromadí (na straně výstupu) a spotřebovává (na straně vstupu) zásoba v rozmezí
1 až 10 ks.
Nepřetržitý jednokusový tok umožní vyrobit 10 ks hotových výrobků za 120 minut, protože
první hotový výrobek je vyroben za 30 minut a následujících 9 ks opouští provoz C každých
10 minut. Uvedených 30 minut ve skutečnosti představuje čistý čas, v němž se přidává
materiálu hodnota, přičemž zásoby se v tomto případě vůbec netvoří. Výsledkem je tak
výrobní proces zcela v duchu principů štíhlé výroby.
Ve srovnání s dávkovou výrobou tak došlo ke zkrácení celkové doby výroby 10 ks o 60 %,
doby výroby prvního hotového výrobku o cca 86 % a úplnému odstranění zásob.
Animace č. 8: Srovnání tradiční a JIT výroby
Animace prezentuje srovnání tradiční, tj. přetržité dávkové výroby a nepřetržité JIT
výroby v podobě tzv. jednokusového toku. Ze srovnání je patrné výrazné zkrácení
68
průběžné doby výroby a eliminace zásob polotovarů.
Zavedením koncepce JIT nedochází pouze ke snížení nákladů na udržování zásob, které
vznikají z důvodu výroby v dávkách. Zkrácení průběžné doby výroby může snížit rovněž
další významnou nákladovou položku – náklady na udržování pojistných zásob spojených
s kolísáním poptávky.
K objasnění uvedené skutečnosti je nutné vymezit dvojí chápání dodací lhůty:
1. dodací lhůta požadovaná zákazníkem,
2. dodací lhůta realizovaná podnikem, která zahrnuje průběžnou dobu výroby a expedice
výrobku k zákazníkovi
Jejich vzájemným porovnáním dochází ke vzniku dvou diametrálně odlišných situací:
1. Dodací lhůta zákazníka je větší nebo případně rovna dodací lhůtě výrobce (např.
zákazník chce dodávku do 10 dnů, ale podnik je schopen výrobek vyrobit a dodat do 5
dnů) – v tomto případě může podnik počkat na objednávku a teprve poté zahájit
výrobu (výroba na objednávku).
2. Dodací lhůta zákazníka je menší než dodací lhůta výrobce (např. zákazník chce
dodávku do 10 dnů, ale podnik je schopen výrobek vyrobit a dodat až za 15 dnů) –
v této situaci nezbývá podniku nic jiného, než přijaté objednávky uspokojovat
z předem vyrobených zásob (výroba na sklad).
Čas k zamyšlení
Co si myslíte, která z uvedených situací je pro podnik výhodnější a proč?
Vyrábí-li podnik na sklad, je nucen předpovídat očekávanou poptávku. Vzhledem ke kolísání
poptávky je však každá předpověď zatížena chybou. Z důvodu snížení rizika neuspokojení
zákazníků podnik udržuje určitou výši pojistné zásoby, která by ho měla proti výskytu
nedostatku zásob ochránit. Zavedení koncepce JIT tak může vést k takovému zkrácení
průběžné doby výroby, při kterém podnik nebude nucen vyrábět na sklad a nést náklady na
udržování pojistných zásob.
5.3.
Problémy se zaváděním JIT
Za jednu z výhod dávkové výroby se pokládá skutečnost, že problémy vyvolané v jednom
provozu nebo na dílčím pracovišti nepostihují ostatní provozy. Ty mají dostatečně velkou
zásobu k tomu, aby mohly i nadále pracovat. V případě zavedení koncepce JIT, kde jsou
sníženy výrobní dávky a tedy i zásoby mezi jednotlivými provozy na minimum (případně při
jednokusovém toku na jednotku), se při zastavení kteréhokoli provozu či pracoviště zastaví
celý výrobní proces. Snižování výrobních dávek je tak spojeno s výskytem řady problémů,
které si vyžadují neodkladné řešení a často management podniků od dalšího zavádění
koncepce JIT odrazují.
69
Celou situaci je možné znázornit pomocí obrázku 5.3. Snížení zásob odhaluje velký počet
problémů, které byly dosud skryty pod jejich vysokou hladinou stejně, jako snižování hladiny
vody obnažuje do té doby skryté kameny. Zatímco tradiční přístup nabádá k opětovnému
zvýšení hladiny na takovou úroveň, aby bylo možné bez problémů proplout, zastánci JIT vidí
ve zviditelnění problémů příležitost k jejich odstranění (vytažení kamenů z vody). Vysoká
hladina zásob pouze ukrývá neefektivní fungování výrobních procesů a vyvolává dojem, že
jakékoli jejich zlepšení není možné. Naopak postupné zavádění JIT všechny zúčastněné
motivuje k řešení problémů a neustálému zlepšování výroby, neboť pokud je nevyřeší,
výrobní proces se jednoduše zastaví.
Hladina
zásob
Hladina
zásob
Problémy
Problémy
Obr. 5.3 Identifikace problémů a neefektivního fungování výrobních procesů
Čas k zamyšlení
Najdete sami problémy, které odhalí snižování výrobních dávek (zásob)? Co může
v případě, že bude dávka rovna jednomu kusu zastavit výrobu a proč?
V rámci úsilí o dosažení JIT podniky nejčastěji čelí následujícím problémům, skrytým pod
vysokou hladinou zásob (zdůvodnění jsou uvedena pro případ jednokusového toku):
•
•
•
•
Problémy s jakostí – při jednokusovém toku vede vadný materiál k okamžitému
zastavení celého výrobního procesu (není k dispozici zásoba dalších kusů).
Poruchy zařízení – obdobně jako v předchozím případě i zde dochází k zastavení
celého výrobního procesu.
Dlouhé seřizovací časy zařízení – jednokusovou výrobu různorodého sortimentu
neustále přerušuje potřeba seřízení zařízení na nový sortiment (naopak v tradiční
výrobě je seskupování výroby do dávek stejného sortimentu využíváno ke zvýšení
kapacitních možností výroby).
Zdlouhavá přeprava a manipulace, neuspořádané materiálové toky – dochází ke
zvýšení nejistoty přepravních a manipulačních operací (např. neočekávaná zdržení
nebo poškození materiálu). Dlouhé manipulační vzdálenosti navíc způsobují čekání
pracovišť na materiál (v případě, že je manipulační čas delší než doba zpracování
jednoho kusu) a zvyšují náklady na manipulaci (z důvodu jednokusového toku není
možné využívat sdružování materiálu do přepravních a manipulačních dávek
maximalizujících využití přepravní techniky).
70
•
5.4.
Nespolehliví dodavatelé – při jednokusovém toku způsobí pozdější dodání materiálu
zastavení celého výrobního procesu, naopak při dřívějším dodání zbytečný vznik
zásoby (při velkých objednacích množstvích je nedodržení termínu řešeno pojistnou
zásobou).
Zavádění JIT
Aby bylo možné úspěšně čelit uvedeným problémům, je nutné aplikovat řadu nástrojů a
technik. V následující části je uveden přehled vybraných způsobů řešení jednotlivých
problémů. Autor si je vědom skutečnosti, že jejich výčet nebude zcela jistě vyčerpávající.
Rovněž přiřazení technik jednotlivým problémům lze provést jen obtížně, protože často
umožňují řešit několik problémů současně. Cílem bylo vytvoření odrazového můstku, který
by usnadnil důsledné zavádění koncepce JIT v praxi.
5.4.1. Zajištění vysoké jakosti výrobků
Příkladem řešení, které bylo v Toyotě aplikováno k eliminaci zbytečného přerušení výroby
z důvodu výskytu vadných výrobků, je poka-yoke. Komplexním řešením pro oblast zajištění
vysoké jakosti je uplatnění koncepce totálního řízení jakosti (total quality management –
TQM).
Poka-yoke je japonský termín znamenající „odolnost vůči chybám“. Za poka-yoke je možné
považovat jakékoli opatření, které pracovníkovi umožní vyhnout se (yokeru) chybám (poka).
U zrodu uvedené techniky stál Shigeo Shingo.
Poka-yoke může být implementováno v kterémkoli kroku výrobního procesu, kde může dojít
k chybě a vzniku vadného výrobku. Shingo rozlišoval tři typy poka-yoke [4]:
1. „kontaktní přístup“ identifikující vadné výrobky prostřednictvím testování jejich
tvaru, rozměru, barvy nebo dalších fyzikálních vlastností,
2. „přístup stálého počtu“ varuje pracovníka v případě, že není realizován určitý počet
pohybů,
3. „sekvenční přístup“ určuje, zda následovaly předepsané fáze výrobního procesu.
Příklad z praxe
Příkladů poka-yoke je calá řada [5]:
•
•
•
aby se pracovník nedopustil překročení rozměru, stavějí se zarážky,
aby nevynechal montovanou součást, rozsvěcují se nebo rozezvučí varovné signály,
aby neopomenul zkoušku vykonané operace, nespustí se podávání na další pracoviště.
Toyota rovněž aplikovala učení amerického průkopníka managementu jakosti W. Edwardse
Deminga, který po druhé světové válce školil stovky japonských inženýrů, manažerů a
odborníků v oblasti statistické kontroly procesu (statistical process control – SPC) a koncepcí
jakosti. Důraz na jakost se stal nedílnou součástí výrobního systému Toyoty.
71
Příklad z praxe
Např. v roce 2003 Toyota stahovala ve spojených státech od zákazníků o 79 % méně vozů než
Ford a o 92 % méně než Chrysler. Podle zprávy, která byla zveřejněna v roce 2003 v časopise
Consumer Reports, neslo 15 z 38 nejspolehlivějších modelů posledních více než sedmi let
značku Tyoyota/Lexus. [1]
Původní kontrola jakosti (quality control – QC) se postupně přesouvala přes řízení jakosti
(quality management – QM) až k dnešnímu totálnímu řízení jakosti. Totální kvalita již není
zaměřena pouze na výrobek, ale zahrnuje tři hlavní stránky [5]:
•
•
•
celý výrobek, všechny jeho součásti a díly, všechno příslušenství,
celý proces výroby a prodeje, včetně výzkumu,
všechny řídící a výkonné pracovníky.
5.4.2. Odstranění rizika vzniku poruch zařízení
K eliminaci poruch zařízení Toyota jako jedna z prvních firem aplikovala koncepci totálně
produktivní údržby (total productive maintenance – TPM) [6]. Hlavní rozdíl mezi TPM a
dalšími koncepcemi údržby je v tom, že jsou výrobní pracovníci přímo zapojeni do činnosti
údržby.
Základní aktivity totálně produktivní údržby jsou uspořádány jako „pilíře“. V závislosti na
autorovi se označení a počet pilířů mírně odlišuje, ale za obecně přijímaný model lze
považovat osm pilířů, které navrhl Seiichi Nakajima (viz obr. 5.4) [7].
Bezpečnost a ekologie
Administrativní TPM
Jakost údržby
Předcházení údržbě
Školení a výcvik
Plánovaná údržba
Autonomní údržba
Cílevědomé zlepšování
Totálně produktivní údržba
5S
Obr. 5.4 Pilíře totálně produktivní údržby (upraveno podle [7])
Jednotlivé pilíře je možné interpretovat následujícím způsobem:
72
•
•
•
•
•
•
•
•
cílevědomé zlepšování (kobetsu kaizen) – maximalizace celkové efektivnosti zařízení,
procesů a výroby prostřednictvím eliminace ztrát a zlepšování výkonu,
autonomní údržba (jishu hozen) – zapojení pracovníků do každodenní kontroly a
čištění jejich zařízení,
plánovaná údržba (keikaku hozen) – nastavení a udržování optimálních podmínek
činnosti zařízení a procesů,
školení a výcvik – školení a výcvik univerzálních pracovníků s vysokou morálkou,
předcházení údržbě (řízení vývoje) – vývoj nového zařízení s vysokým stupněm
spolehlivosti, udržovatelnosti, hospodárnosti, bezpečnosti a flexibility,
jakost údržby (hinshitsu hozen) – nastavení podmínek, které zabrání výskytu vad a
kontrola těchto podmínek s cílem celkové eliminace výskytu vadných výrobků,
administrativní TPM – aplikace činností TPM ke kontinuálnímu zvyšování efektivity
a efektivnosti administrativních funkcí,
bezpečnost a ekologie – odstranění nehod a znečištění.
Jako iniciační fáze zavedení TPM je doporučována aplikace techniky 5S, která je
systematickou metodou k organizaci, uspořádání, čištění a standardizaci pracoviště a
udržování ho v tomto stavu.
Jednotlivá „S“ vyjadřují [8]:
•
•
•
•
•
Seiri (separovat) – projít všechny nástroje, zařízení a materiál na daném pracovišti a
ponechat pouze nezbytné položky (všechno ostatní je z pracoviště vyřazeno).
Seiton (systematizovat) – uspořádání nástrojů, zařízení a materiálu tak, aby
podporovaly pracovní tok (každá věc by měla mít své místo a měla by být na tomto
místě).
Seiso (stále čistit) – systematické čištění nástrojů, zařízení a pracoviště (na konci
každé směny je pracoviště uvedeno do původního stavu.
Seiketsu (standardizovat) – vytvoření takových postupů, aby se předchozí 3S staly
standardem.
Shitsuke (sebedisciplína) – dosáhnout toho, aby se staly předešlé 4S nedílnou součástí
standardních výrobních postupů (nedovolit, aby byly předchozí 4S porušovány a vše
se vrátilo do starých kolejí).
5.4.3. Zajištění krátkých seřizovacích časů zařízení
Za účelem zkrácení seřizovacích časů prováděl Shigeo Shingo v Toyotě časové studie
velkých lisovacích strojů. Výsledkem bylo zjištění, že většinu seřizovacích prací lze zařadit
do dvou skupin [1]:
•
•
zbytečné ztráty (muda),
operace, které lze provádět ještě za chodu stroje – tyto činnosti Shingo označoval jako
vnější v protikladu ke vnitřním seřizovacím operacím, zahrnujícím práci, kterou je
nutné vykonat v době, kdy je stroj mimo provoz (příkladem vnějších činností je
příprava a předehřátí matrice (die) a její přemístění k lisu).
Díky uvedeným opatřením bylo možné zkrátit dobu seřizování lisů z řádu hodin na několik
minut [1]. Na základě těchto zjištění Shingo vytvořil techniku SMED (single minute
73
exchange of die), ve které navrhl způsob zkracování seřizovacích časů aplikací čtyř
základních fází [4]:
1.
2.
3.
4.
jasná identifikace vnitřních a vnějších seřizovacích operací
zajištění realizace vnějších činností za chodu stroje,
převedení vnitřních seřizovacích operací na vnější,
zefektivnění všech seřizovacích operací (např. využívání svěrek místo šroubů a matic,
paralelním vykonáváním seřizovacích operací, mechanizací a automatizací).
V současné době se k eliminaci nebo k výraznému snížení seřizovacích časů využívají pružná
zařízení, kde je přechod zařízení na nový sortiment plně automatizován. V průmyslové praxi
je nejčastěji využíváno robotů a CNC strojů (computer numerical controlled machines).
Jinou možností je uplatnění koncepce postponementu. Ve výrobě to znamená odložit
finalizaci výrobků nejpozději možnou dobu. Finální výrobky se tak montují podle
individuálních požadavků zákazníků ze standardizovaných sestav a dílů. Výsledkem je
snížení složitosti výroby a eliminace nutnosti přestaveb zařízení. Předpokladem uplatnění
postponementu ve výrobě je modularita konstrukce konečných výrobků. Výrobky je nutné
projektovat tak, aby bylo možné z relativně malé množiny dílů a sestav smontovat rozsáhlou
škálu finálních výrobků.
5.4.4. Efektivní uspořádání materiálových toků
V tradičním výrobním provozu jsou pracoviště a stroje seskupeny podle druhu. Ke zmapování
cesty, kterou se pohybují materiály takovým provozem, je možné použít „špagetový diagram“
– mapa toku materiálu se podobá míse rozházených špaget (viz obr. 5.5) [1]. Materiál se
pohybuje všemi směry, mezi pracovišti není z tohoto hlediska žádná koordinace. Na
jednotlivých pracovištích probíhá výroba v dávkách a vznikají zásoby rozpracované výroby.
Každému pracovišti je přidělena obsluha vykonávající úzce specializovaný okruh výrobních
operací.
Soustruh
Soustruh
Soustruh
Fréza
Fréza
Fréza
Vrtačka
Vrtačka
Obr. 5.5 Tradiční uspořádání výrobních pracovišť a strojů (upraveno podle [1])
74
K odstranění problémů spojených se složitými materiálovými toky mezi jednotlivými
pracovišti Toyota vytvořila výrobní buňky (manufacturing cells). Výrobní buňka je tvořena
těsným uspořádáním pracovišť a strojů seřazených podle technologických návazností
výrobního procesu. Pracoviště jsou zde uspořádána nejčastěji do podoby písmene U (případně
písmena L nebo I), což je výhodné pro efektivní pohyb lidí a materiálu (viz obr. 5.6) [1].
Buňky pracují s jednokusovým tokem. Výrobky procházejí jednotlivými výrobními
operacemi tempem, které je určováno potřebami zákazníka, a s co nejmenším zpožděním a
čekáním. Na rozdíl od tradičního uspořádání je výrobní buňka obsluhována univerzálními
pracovníky, schopnými provádět všechny výrobní operace realizované v daném výrobním
procesu. To umožňuje obsadit buňku takovým počtem pracovníků, který odpovídá
momentální poptávce zákazníků.
Soustruh
Fréza
Vrtačka
Soustruh
Soustruh
Vrtačka
Fréza
Obr. 5.6 Výrobní buňka (upraveno podle [1])
Rovněž výrobní linky byly v Toyotě projektovány tak, aby byly minimalizovány manipulace
a zásoby. Schematicky je to znázorněno na obrázku 5.7.
75
5
4
3
1
2
3
4
4
5
6
7
Obr. 5.7 Uspořádání montážních linek (upraveno podle [9])
Kolem hlavní montážní linky jsou rozmístěny dílčí montážní linky tak, aby se jednotlivé
sestavy dostaly na místo montáže „just-in-time“. Dílčí montážní linky zařazují díly k montáži
podle toho, jaký typ vozu je na hlavní lince montován, a pracují tempem odpovídajícím tempu
hlavní montážní linky.
5.4.5. Vytvoření systému garantovaných dodavatelů
Tradiční západní pojetí navazování vztahů s dodavateli bylo založeno na neustálém
vyhledávání dodavatelů s nejvýhodnějšími nabídkami. V případě, že se na trhu objevil lepší
dodavatel, byla automaticky dohoda se stávajícím dodavatelem zrušena. Takový přístup však
nevede k budování silných partnerských vztahů, které by vyústily k výraznému zvýšení
spolehlivosti dodavatelů.
Naopak v Japonsku podniky působí v rámci „průmyslových rodin” (keiretsu). Navazují
spolupráci s malým počtem dodavatelů, se kterým udržují dlouhodobé, stabilní a velice těsné
vazby, výhodné pro obě strany:
•
•
výrobce získává dodávky JIT a výrobky za nízkou cenu a ve vysoké kvalitě,
dodavatel dosahuje úspory díky snížení počtu zákazníků a výrobě velkých množství
úzkého sortimentu (úsporám vyplývajícím z opakovanosti a rozsahu výroby).
Japonský model je postupně aplikován v řadě firem po celém světě. Výrobci zužují počet
dodavatelů, uzavírají s nimi dlouhodobé smlouvy, zajišťují si nejen dodávky, ale i spolupráci.
76
Příklad z praxe
Uvedený přístup může být názorně dokumentován na příklad vztahů výrobce a dodavatele v
českém automobilovém průmyslu [5]:
Výrobce objednává od dodavatele díl střední složitosti s pevnými objemy dodávek na čtyři
roky. Nejprve se přesvědčí, že má dodavatel moderní technologii a schopné zaměstnance.
Také že je výzkumně i vývojově a inženýrsky dost silný, aby i v budoucnosti mohl předmět
dodávky modernizovat. Pak následují dodavatelské podmínky – dodavatel dodá sjednaný díl
přesně podle evropských technických norem nebo technických specifikací, v naprosto
bezvadné jakosti, v dohodnuté výchozí ceně, která se bude každoročně snižovat o 5 %, v
dodacích lhůtách přesně podle harmonogramu dodávek. Výrobce si vyhradil právo
podniknout dvakrát ročně jakostní audit přímo v provozech dodavatele, aby se ujistil o
odpovídající úrovni technologie a organizace. Dodavatel dále předloží výchozí kalkulaci, z
níž bude jasné, že nejsou započítány žádné jiné náklady než ty, které souvisejí se sjednanou
dodávkou. Dojde-li během smluvní doby k modernizaci, výrobce umožní dodavateli na
přechodnou dobu, aby si zvýšil náklady až o 15 %. K tomu se ještě připojují dodatky pro
případ porušení smlouvy, srážek z ceny až po vypovězení.
Video č. 11: Výběr a hodnocení dodavatelů v automobilovém
průmyslu
Přednáška PhDr. Halky Kračmerové, Clog, vedoucí logistiky a nákupu společnosti
PWO UNITOOLS CZ a.s., zabývající se nabídkou komplexních služeb v oblasti
vývoje, konstrukce, výroby nástrojů a výroby plechových výlisků pro automobilový
průmysl. Přednáška je věnována procesu výběru dodavatelů, jejich následného
hodnocení a případného ukončení spolupráce s dodavateli na příkladu konkrétní
firmy z automobilového průmyslu.
Mezi trendy v oblasti zvyšování spolehlivosti dodávek patří rovněž budování závodů
dodavatelů v blízkosti výrobce. Ještě dále tuto myšlenku posouvá fraktálová výroba (fractal
manufacturing), u jejíhož zrodu stála zejména česká automobilka ŠKODA AUTO (člen
Volkswagen Group) [5]. Fraktálová výroba totiž znamená umístění výrobních linek
dodavatelů přímo u výrobce, tj. v přímé návaznosti na hlavní výrobní linku.
5.5.
Systém kanban
Taichi Ohno vytvořil systém, který představuje kompromis mezi ideálním jednokusovým
tokem a tradiční výrobou. Jinými slovy, pokud nelze vytvořit nepřetržitý materiálový tok,
může být řešením vytvoření systému tahu, který pracuje s minimálními zásobami [1].
Navržený systém je založen na předpokladu, že se výroba materiálu a dílů zahajuje teprve ve
chvíli, kdy jsou skutečně potřeba – doplnění materiálových položek se provádí pouze v
případě, že odebírající pracoviště dané položky spotřebuje. Naopak, pokud nejsou
spotřebovány, zůstávají v zásobě a k jejich dalšímu doplňování a tedy nadvýrobě nedochází.
Tímto způsobem se stále udržuje pouze minimální výše zásob.
77
Vzhledem k tomu, že mohou být pracoviště od sebe značně vzdálená, je nutné zvolit určitý
způsob signalizace potřeby jednotlivých pracovišť. Taichi Ohno použil jednoduché karty
(visačky), v japonsku označované jako kanban. Celý systém je pak založen na toku karet
připojených k přepravkám, ve kterých jsou mezi jednotlivými pracovišti přemísťována
standardní množství polotovarů. Příklad karty kanban je uveden na obrázku 5.8.
Číslo položky: 41211 – 36090
Předchozí proces:
Název položky: Ozubené kolo
Kování A
Počet kusů
15
Typ přepravky Číslo přepravky
C
3/8
Následující proces:
Obrábění C
Obr. 5.8 Příklad karty kanban (upraveno podle [10])
Každá karta zahrnuje zejména následující informace:
•
•
•
•
identifikace požadovaného materiálu nebo dílu (co je potřeba),
požadované množství dané zpravidla kapacitou přepravky (kolik je potřeba),
pracoviště požadující daný materiál nebo díl (kdo to potřebuje),
pracoviště vyrábějící příslušný materiál nebo díl (kdo to zajistí).
Praktická řešení založená na kartách kanban se mohou vzájemně poměrně výrazně lišit [11].
Schéma organizace nejjednoduššího systému, aplikovaného mezi dvěma pracovišti, je
uvedeno na obrázku 5.9.
78
Informační tok
Výstupní sklad
rozpracované
výroby
Plné
přepravky
Pracoviště 1
Plná
přepravka s
kartou
Vstupní sklad
rozpracované
výroby
Plné
přepravky
Přesun
karty
Prázdné
přepravky
Pracoviště 2
Prázdná
přepravka s
kartou
Prázdné
přepravky
Materiálový tok
Obr. 5.9 Jednokartový systém kanban
Pracoviště 1 vyrábí díly (je „dodavatelem”) pro pracoviště 2 („odběratele”). Vzhledem k
rozdílnému umístění pracovišť v rámci závodu, obě využívají sklad rozpracované výroby.
Pracoviště 1 výstupní sklad pro zakládání vyrobených dílů a pracoviště 2 vstupní sklad pro
jejich odběr (v praxi jde zpravidla o skladové regály). Přemísťování dílů mezi pracovišti je
realizováno v přepravkách. Pracoviště 2 má připraveny karty kanban se základními
informacemi o dílu, požadovaném množství a příslušných pracovištích.
V případě, že pracoviště 2 zpracuje díly z určité přepravky, umístí prázdnou přepravku s
kartou do vstupního skladu, odebere odtud plnou přepravku a pokračuje v práci. Prázdná
přepravka se stává signálem pro doplnění zásoby dílů v množství, které je uvedeno na kartě a
je neprodleně přemístěna do výstupního skladu dodávajícího pracoviště. Zde se karta přemístí
na plnou přepravku, odpovídající informacím na kartě. Ta je následně přesunuta do vstupního
skladu pracoviště 2, čímž dochází k požadovanému doplnění zásoby. Prázdná přepravka ve
výstupním skladu pracoviště 1 je impulsem k zahájení výroby na tomto pracovišti a doplnění
chybějící zásoby.
Prázdné přepravky a požadavek v podobě karty kanban jsou vysílány od odebírajícího
pracoviště k dodávajícímu. V opačném směru je prováděno uspokojení požadavku, tj.
doplnění zásoby dílu. Vlastní přesun přepravek je zajišťován pracovníky – operátory.
V praxi je častěji využíván systém se dvěma typy karet, tj. dvoukartový systém kanban [11]:
•
výrobní karta – pro pracoviště představuje příkaz k výrobě standardního počtu
produktů, tzn. k vytvoření jedné přepravky požadovaných dílů,
79
•
přepravní karta – opravňuje k přepravě jedné přepravky požadovaných dílů z
pracoviště, kde byly vyrobeny, na pracoviště, kde by měly být spotřebovány.
Zjednodušené schéma organizace takového systému je uvedeno na obrázku 5.10.
Informační tok
Plná přepravka
s výrobní
kartou
Pracoviště 1
Prázdná
přepravka s
výrobní kartou
Výstupní sklad
rozpracované
výroby
Vstupní sklad
rozpracované
výroby
Plné
přepravky
Plné
přepravky
Výměna
karet
Plná přepravka
s přepravní
kartou
Pracoviště 2
Prázdné
přepravky
Prázdné
přepravky
Materiálový tok
Prázdná
přepravka s
přepravní kartou
Obr. 5.10 Dvoukartový systém kanban
Pokud pracoviště 2 zpracuje díly z určité přepravky, umístí prázdnou přepravku s přepravní
kartou do vstupního skladu, odebere odtud plnou přepravku a pokračuje v práci. Prázdná
přepravka s přepravní kartou je signálem pro její přemístění do výstupního skladu pracoviště
1. Zde je nalezena plná přepravka s výrobní kartou, která odpovídá požadavkům z karty
přepravní. Následně jsou obě karty zaměněny. Plná přepravka s přepravní kartou je
přemístěna do vstupního skladu pracoviště 2, čímž dochází k doplnění zásoby. Prázdná
přepravka s výrobní kartou ve výstupním skladu pracoviště 1 představuje impuls k výrobě na
tomto pracovišti. Po jejím naplnění je přepravka s výrobní kartou umístěna zpět do
výstupního skladu pracoviště 1.
Animace č. 9: Ilustrace činnosti systému kanban
Animace prezentuje příklad fungování systému kanban se dvěma typy karet. Na
počátku animace je proveden popis jednoduchého výrobního procesu, zahrnujícího
dvě výrobní pracoviště a vazby mezi těmito pracovišti. Následně je srovnán
klasický systém řízení výroby se systémem kanban.
80
Systémem kanban lze samozřejmě propojit i větší počet pracovišť, která se postupně podílejí
na zpracování materiálu a dílů na hotové výrobky. Schematicky je uvedená situace
znázorněna na obrázku 5.11.
Dodávky
materiálu
Sklady
První
pracoviště
Sklady
Materiálový
tok
Druhé
pracoviště
Informační
tok
Sklady
Poslední
pracoviště
Sklady
Požadavky
zákazníků
Obr. 5.11 Zjednodušené schéma systému kanban aplikovaného mezi jednotlivými pracovišti
podniku (upraveno na základě [12])
Východiskem pro aplikaci systému kanban v podniku jsou požadavky zákazníků v podobě
denního plánu výroby hotových výrobků. Na jeho základě vyrábí poslední pracoviště hotové
výrobky. Materiál a díly spotřebované na posledním pracovišti jsou doplňovány
předposledním pracovištěm. Uvedeným způsobem se „vytahuje“ potřebný materiál a díly
proti směru materiálového toku až k prvnímu pracovišti, které zpracovává materiál
zajišťovaný dodavateli. Doplňování dílů a výroba jednotlivých pracovišť je řízena
příslušnými kartami kanban. Tímto způsobem dochází k přímé spojitosti mezi výrobou a
požadavky zákazníků.
81
Systém kanban může být rovněž aplikován na dodávky materiálu a dílů od externího
dodavatele. Schematicky je organizace takového systému znázorněna na obrázku 5.12.
Informační tok
Dodavatel
Výstupní sklad
Plné
přepravky
Výroba
Výrobce
Plné
přepravky s
kartami
Vstupní sklad
Plné
přepravky
Přesun
karet
Prázdné
přepravky
Výroba
Prázdné
přepravky s
kartami
Prázdné
přepravky
Materiálový tok
Obr. 5.12 Systém kanban mezi výrobcem a externím dodavatelem
Systém funguje obdobně jako jednokartový systém kanban s tím rozdílem, že se přepravují
přepravky s kartami v nákladních autech. Od výrobce putují k dodavateli prázdné přepravky s
kartami. Dodavatel udržuje určitou zásobu dílů na skladě, ze které požadavky výrobce
uspokojí. Prázdné přepravky u dodavatele jsou opět impulsem pro výrobu a doplnění zásob na
původní stav.
V současné době je klasický systém kanban nahrazován elektronickým (systém e-kanban).
Elektronické systémy kanban pomáhají eliminovat některé nedostatky klasických systémů,
např. ztráty karet. Tyto systémy se liší od tradičních zejména tím, že nahrazují karty kanban
čárovými kódy nebo elektronickými zprávami. Typický elektronický systém kanban sleduje
zásoby označené čárovými kódy jejich snímáním v různých fázích výrobního procesu, aby
mohl signalizovat potřebu. Následně jsou odesílány zprávy do skladů k doplnění
požadovaného množství zásob. V případě, že je systém kanban využíván pro dodávky dílů od
externích dodavatelů, je k doručování zpráv využíván Internet.
Systém kanban je nástrojem, který umožňuje postupné přiblížení k ideálním JIT dodávkám,
tj. jednokusovému toku. Při zavádění systému kanban se nejprve stanoví výchozí počet karet
v systému. Ten stanovují buď výrobní specialisté z dané firmy nebo je možné využít
matematických vztahů doporučovaných v literatuře. Například manažeři Toyoty navrhli
následující vzorec [13]:
82
N=
D ⋅ T (1 + q )
C
kde
N – počet karet v oběhu
D – průměrná denní potřeba dílu na daném pracovišti
T – průměrný čas oběhu karty mezi danými pracovišti
q – časová rezerva
C – počet dílů v přepravce (kapacita přepravky)
Následně se provádí postupné odebírání karet ze systému až do momentu, kdy se objeví
problémy, dosud skryté pod vysokou hladinou zásob. Díky identifikaci těchto problémů je
možné jejich postupné redukování, které dovoluje opětovné snižování dalšího počtu karet
(stavu zásob) v systému, až na nezbytně nutné minimum.
5.6.
Při zavádění a aplikaci nástrojů z oblasti štíhlé výroby a just-in-time je nutné, aby byli
pracovníci v uvedeném směru dobře připraveni a proškoleni. Měli by přijmout hlavní principy
uvedených koncepcí a znát dopady jejich chybné realizace. K tomuto účelu je možné využít
sehrávku logistických her. Příklady dvou takových her uvádí následující videa.
Video č. 12: Efektivita a týmová práce
Vysvětlení základních principů a sehrávka logistické hry „Efektivita a týmová
práce“ realizované v rámci školícího programu společnosti KOSTAL CR, s.r.o.,
která se zabývá výrobou a montáží elektronických komponentů pro
autopříslušenství a další průmyslové aplikace. Hra byla sehrána přímo v prostorách
výrobní haly společnosti KOSTAL CR, s.r.o. pod vedením tvůrců této hry, Bc.
Petra Bursíka a Ing. Václava Kovaříka.
Video č. 13: Ekonomické vazby ve výrobní společnosti
Vysvětlení základních principů a sehrávka logistické hry „Ekonomické vazby ve
výrobní společnosti“ realizované v rámci školícího programu společnosti KOSTAL
CR, s.r.o., která se zabývá výrobou a montáží elektronických komponentů pro
autopříslušenství a další průmyslové aplikace. Hra byla sehrána přímo v prostorách
výrobní haly společnosti KOSTAL CR, s.r.o. pod vedením tvůrců této hry, Bc.
Petra Bursíka a Ing. Václava Kovaříka.
Shrnutí pojmů
just-in-time (JIT), TPS (výrobní systém Toyoty), štíhlá výroba, jednokusový tok,
poka-yoke, TQM (totální řízení jakosti), TPM (totálně produktivní údržba), 5S,
83
SMED, postponement, výrobní buňka, fraktálová výroba, kanban, jednokartový
systém kanban, dvoukartový systém kanban, elektronický systém kanban
Otázky
1. Jaká je hlavní myšlenka výrobního systému Toyoty (TPS)?
2. Které typy ztrát jsou v rámci systému TPS eliminovány?
3. Na čem je založena koncepce štíhlé výroby?
4. Co je to just-in-time (JIT)?
5. Co je to systém tahu využívaný v rámci JIT?
6. Co je to jednokusový tok?
7. Jaký je rozdíl mezi jednokusovým tokem a klasickou (přerušovanou dávkovou) výrobou?
8. Jak může vést zavedení koncepce JIT ke snížení pojistných zásob?
9. Proč se při zavádění JIT do praxe objevuje celá řada problémů?
10. Se kterými problémy je možné se při zavádění JIT setkat?
11. Jaký je vliv nízké jakosti výrobků na jednokusový tok (JIT)?
12. Jak se projevují poruchy zařízení při jednokusovém toku?
13. Jak ovlivňují jednokusový tok dlouhé seřizovací časy?
14. Jaký je vliv zdlouhavé přepravy a manipulace nebo neuspořádaných materiálových toků
na jednokusový tok?
15. Co způsobí při realizaci jednokusového toku nespolehliví dodavatelé?
16. Které koncepce a nástroje lze využít k zajištění vysoké jakosti výrobků?
17. Co je to technika poka-yoke?
18. Jaké jsou typy aplikací poka-yoke?
19. Čím se zabývá totální řízení jakosti (TQM)?
20. Pomocí kterých koncepcí a nástrojů můžeme eliminovat riziko vzniku poruch zařízení?
21. Jaký je základní rozdíl mezi totálně produktivní údržbou (TPM) a ostatními koncepcemi
aplikovanými v údržbě?
22. Jaké jsou základní činnosti realizované v rámci TPM (pilíře TPM)?
23. Co je to technika 5S?
24. Jaký je postup aplikace techniky 5S?
25. Jakými přístupy lze dosáhnout snížení seřizovacích časů zařízení?
26. Na čem je založena technika SMED?
27. Jaký je postup aplikace techniky SMED?
28. Která pružná zařízení a jak snižují časy seřízení?
29. Jaký je princip koncepce postponementu?
30. Jakým způsobem postponement eliminuje časy seřízení zařízení?
31. Která uspořádání zefektivňují materiálové toky?
32. Co je to výrobní buňka?
33. Jaký je rozdíl mezi uspořádáním materiálových toků podle pracovišť a podle
technologických návazností (klasickým a buňkovým uspořádáním)?
34. Jak lze uspořádat výrobní linky, aby pracovaly v režimu JIT?
35. Na čem je založen systém kanban?
36. Jaké informace zahrnuje karta kanban?
37. Jaký je základní princip činnosti jednokartového systému kanban?
38. Jaké typy karet jsou využívány v dvoukartovém systému kanban?
39. K čemu se využívá výrobní karta?
40. K jakému účelu slouží přepravní karta?
84
41. Jaký je základní princip činnosti dvoukartového systému kanban?
42. Jak je organizován systém kanban mezi větším počtem pracovišť?
43. Jak lze využít systém kanban k dodávkám dílů od externího dodavatele?
44. Jak funguje elektronický systém kanban?
45. Jak lze využít systém kanban k postupnému snižování zásob (budování JIT)?
Literatura
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
LIKER J. The Toyota Way. 14 Management Principles from the World’s Greatest
Manufacturer. McGraw-Hill Professional, 2004.
WOMACK J. P., JONES D. T. Lean Thinking. Free Press, 1996.
WOMACK J. P., JONES D. T., ROOS D. The Machine That Changed the World. Free
Press, 1991.
SHINGO S. Revolution in Manufacturing. Productivity Press, 1985.
JIRÁSEK J. Štíhlá výroba. Praha: Grada Publishing, 1998.
ROBINSON C. J., GINDER A. P. Implementing TPM. Productivity Press, 1995.
NAKAJIMA S. Introduction to Total Productive Maintenance. Produktivity Press,
1988.
MASAAKI I. Gemba kaizen. McGraw-Hill Professional, 1997.
OHNO T. Toyota Production System. Productivity Press, 1988.
BRZEZIŃSKI M. Organizacja i sterowanie produkcją. Projektowanie systemów
produkcyjnych i procesów sterowania produkcją. Warszawa: PLACET, 2002.
CIESIELSKI M. a kol. Instrumenty zarządzania logistycznego. Warszawa: Polskie
Wydawnictwo Ekonomiczne, 2006.
MUHLEMANN A. P., OAKLAND J. S., LOCKYER K. G. Zarządzanie. Produkcja i
usługi. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001.
WITKOWSKI J. Logistyka firm japońskich. Wrocław: Wydawnictwo Akademii
Ekonomicznej, 1999.
85
Teorie omezení a systém DBR
6. TEORIE OMEZENÍ A SYSTÉM DBR
•
•
•
•
•
shrnout okolnosti vzniku teorie omezení (TOC),
definovat úzká místa ve výrobě,
klasifikovat nástroje TOC využitelné v logistice výroby,
vysvětlit proces neustálého zlepšování výkonnosti výrobního systému,
popsat základní principy činnosti systému pro plánování výroby
nazývaného buben-nárazník-lano (DBR),
• srovnat systém DBR s dalšími koncepcemi a systémy využívanými
v logistice průmyslové výroby,
• objasnit způsob aplikace principů systému DBR v praxi,
• vyhodnotit možnosti aplikace nástrojů TOC v logistice průmyslové
výroby.
Výklad
Základní myšlenky teorie omezení (theory of constraints – TOC) byly poprvé představeny
v roce 1984 v knize Cíl (The Goal) [1], jejímž autorem je Eliyahu M. Goldratt.
Kdo by však očekával „klasickou“ odbornou publikaci s jasnými definicemi či
systematizovanými znalostmi, bude zklamán. Goldratt totiž zvolil k prezentaci svých
myšlenek zcela netradiční přístup. Knihu sepsal jako román z výrobního prostředí (který se
dočkal také svého zfilmování). Díky tomu je TOC postavena na celé řadě netradičních pojmů
a analogií. Hlavní význam Goldrattovy práce je proto vnímán spíše jako podněcování
manažerů k přemýšlení, hledání odpovědí tam, kde je nikdo nečeká, zpochybňování rutinních
předpokladů denně využívaných v podnikové praxi, než jako poskytování hotových řešení.
6.1.
Stručná historie TOC
Goldratt, který vlastní doktorát z fyziky, se dostal k ekonomice a managementu prakticky
náhodou. Jeho přítel pracoval v oblasti plánování a rozvrhování výroby ve společnosti
zabývající se výrobou klecí pro drůbež. Problémy, které řešil, upoutaly Goldratta natolik, že
vymyslel vlastní systém pro plánování a rozvrhování výroby. Ten dovolil firmě dramatické
zvýšení produkce bez většího růstu provozních nákladů. Protože v té době nebyl na trhu
dostupný žádný odpovídající plánovací software, vytvořil Goldratt na základě svých
myšlenek softwarové řešení, které je dnes známé pod označením OPT (optimized production
technology) [2].
OPT bylo uvedeno na americký trh v roce 1978 společností Creative Output, Inc., kde byl
Goldratt jedním z majitelů a řídících pracovníků. V roce 1982 byla společnost považována za
86
šestou nejrychleji rostoucí v USA [1]. Přes tyto úspěchy pokládal Goldratt růst tržeb
společnosti za příliš pomalý a bolestný. Vzhledem k tomu, že klasické marketingové metody
nepřinášely očekávaný efekt, rozhodl se zvolit nekonvenční přístup, který vedl ke vzniku
románu z výrobního prostředí s názvem Cíl. Při psaní knihy Goldratt záměrně potlačil
význam svého plánovacího software, protože za hlavní překážku bránící podniku
v dosahování vyššího výkonu považoval zakořeněné představy vládnoucí v průmyslu. Cíl se
tak nesoustředí na nutnost zavádění plánovacího software, ale zpochybňuje rutinní pravidla a
politiky denně využívané v podnikové praxi a nabízí postupy vedoucí k jejich změně.
Úspěch se dostavil téměř okamžitě. Cíl se stal bestsellerem a Goldrattovy myšlenky byly
realizovány a přinášely hmatatelné výsledky v řadě podniků. Goldratta to však paradoxně
přivedlo do velmi nepříjemné situace. Podniky aplikující jeho postupy totiž často dosahovaly
lepších výsledků, než zákazníci společnosti, kteří zakoupili plánovací software. Sám Goldratt
tuto situaci popsal následujícím způsobem: „Ukázalo se, že software, do kterého jsem vložil
téměř deset let těžké práce, věc, kterou jsem považoval za své vrcholné dílo, spíše škodí, než
pomáhá. ... Úsilí instalovat software lidi v závodě rozptýlilo, takže se nesoustředili na
požadované změny – změny v základních pojetích, hodnotících ukazatelích a postupech. Jak
jsme při vědomí toho všeho mohli dál přesvědčovat podniky, aby naše produkty kupovaly?“
[1].
Ve snaze tuto situaci změnit tak Goldratt práva na plánovací software prodává a v roce 1986
zakládá institut nesoucí jméno jeho otce – Avraham Y. Goldratt Institute. Zde postupně
vzniká rozsáhlý znalostní a metodický aparát, který je souhrnně nazván jako teorie omezení.
Od konkrétního systému pro plánování a rozvrhování výroby se tak TOC postupně vyvinula
v obecnou koncepci, kterou je možné aplikovat pro libovolný typ systému, ať už se jedná o
výrobní firmy, obchodní společnosti, banky nebo pojišťovny.
Tento vývoj je logickým vyústěním skutečnosti, že v jakékoli vývojové fázi je další rozvoj
organizace blokován nějakým nadřazeným problémem. Před zavedením plánovacího systému
je nejprve nutné zjednodušit a optimalizovat jednotlivé procesy. Zavedení plánovacího
systému do neefektivně pracujících výrobních procesů problémy neřeší a dokonce může
způsobit zhoršení původního stavu. Před zjednodušením a optimalizací procesů je nutné
přepracovat zásady a pravidla uplatňované při řízení výrobního systému. Přepracování
pravidel předchází jejich identifikace atd. Tím vzniká nutnost vyvíjet obecné přístupy a
nástroje, které jsou určeny pro řešení problémů od té nejvyšší podnikové úrovně.
6.2.
Úzká místa ve výrobě
Aplikace TOC v logistice výroby vychází z předpokladu, že jakýkoli výrobní systém nebude
v měnících se podmínkách tak vyvážený, aby v něm nebylo jedno nebo několik omezení –
úzkých míst (bottlenecks), která brání v dosahování neomezených finančních příjmů. Úzké
místo je tak nejslabší částí systému, která určuje jeho celkový výkon. Pokud je cílem zvýšit
výkon systému, je nutné zvýšit propustnost (výkon) úzkého místa. Jakékoli zvyšování
propustnosti ostatních prvků systému k uvedenému cíli nepovede.
Úzkým místem nemusí být pouze výrobní zařízení, ale i chybná pravidla pro využívání
kapacit, pracovníci, chybějící materiál či energie, nedostatek zakázek. Za klíčová úzká místa
jsou však v praxi považovány kapacity, neboli kapacitní úzká místa, kterým je také v rámci
uplatnění TOC v logistice výroby věnována největší pozornost. Kapacitní úzká místa je
87
možné definovat jako určité zdroje, které z důvodu zřejmého nedostatku dostupné kapacity
narušují hladký tok výrobků výrobním provozem [3].
Zjednodušeně je možné kapacitní úzké místo znázornit formou obrázku 6.1. Jestliže by nebyla
respektována existence úzkého místa a byl by uplatněn princip tlaku, pak by se před 2.
pracovištěm hromadila zásoba tempem 4 ks za hodinu.
Výrobní systém
Úzké místo
1. pracoviště
2. pracoviště
3. pracoviště
10 min/ks
30 min/ks
20 min/ks
Kapacita pracovišť:
6 ks/hod
2 ks/hod
3 ks/hod
Kapacita systému: 2 ks/hod
Obr. 6.1 Kapacitní úzké místo [4]
Kapacitní úzká místa mohou mít dvojí charakter:
•
•
6.3.
stálá úzká místa (dlouhodová),
plovoucí úzká místa, jejichž poloha se mění podle momentální struktury výrobního
programu.
Nástroje TOC určené pro logistiku výroby
TOC přináší logistice výroby dva základní nástroje:
•
•
proces neustálého zlepšování,
systém DBR pro plánování výroby.
6.3.1. Proces neustálého zlepšování
Goldratt navrhl postup, kterým je možné neustále zvyšovat výkon výroby, i celého podniku.
Jeho základní princip ilustruje na analogii vzájemně na sebe navazujících prvků výrobního
systému a klasického řetězu. Pokud se bude na řetězu přenášet určitý předmět a cílem bude
maximalizace jeho hmotnosti (maximalizace výkonu systému), pak bude pevnost řetězu dána
pevností nejslabšího článku (výkon systému bude dán úzkým místem). Tedy jakékoli
zvyšování pevnosti jiného článku řetězu (posilování výkonu jiného prvku systému) nebude
mít smysl. Je zřejmé, že s každým odstraněním nejslabšího článku (úzkého místa) se objeví
88
další omezení na jiném místě řetězu a posilování úzkých míst se tak stává nikdy nekončícím
procesem.
Na základě této myšlenky je možné definovat proces neustálého zlepšování (process of
ongoing improvement) výkonnosti výrobního systému jako posloupnost následujících kroků
[4]:
1. Zjištění kapacitního úzkého místa a určení jeho charakteru.
2. Ochránění propustnosti úzkého místa méně náročnými organizačními opatřeními.
3. Podpora opatření, navržených v kroku 2, odpovídajícími závaznými pravidly pro
činnost všech dodávajících, spolupracujících a řídících pracovišť.
4. Zajištění zásadnějšího zvýšení kapacity úzkého místa pořízením paralelních zařízení,
znásobením obsluhy apod.
5. Analýza nové situace a zjištění nového kapacitního úzkého místa.
Klíčovým bodem uvedeného procesu je krok 2, tj. hledání opatření k lepšímu využití
kapacitních úzkých míst. K zásadnějšímu zvýšení kapacity úzkého místa (ke kroku 4) se
přistupuje až po vyčerpání všech méně náročných opatření, protože zásadnější zvýšení
kapacity je vždy spojeno s podstatně vyššími náklady i rizikem. Ve většině případů nejde o
speciální opatření vyvinutá Goldrattem a jeho spolupracovníky, ale o známé, často velice
jednoduché postupy, které zajišťují maximalizaci využití kapacit. Z tohoto důvodu nebude
jejich výčet doprovázen podrobnější charakteristikou.
Čas k zamyšlení
Jde o jednoduché postupy, jak zvýšit kapacitu zařízení. Vybavíte si je, aniž byste
četli následující text? Co byste udělali, kdybyste chtěli zvýšit výkon stroje?
K nejčastěji uváděným patří (blíže literatura [4]):
•
•
•
•
Zkrácení nečinnosti úzkého místa (zejména z důvodu seřizování nebo údržby) –
zadávání výrobních úkolů v takovém pořadí, aby se minimalizovaly nároky na
seřizování, zefektivnění seřizovacích postupů (např. uplatněním techniky SMED),
snižování počtu seřizování sdružováním zakázek do výrobních dávek, provádění
údržby v nepracovních směnách, nasazování náhradní obsluhy v době zákonných
přestávek apod.
Tvorba efektivního výrobního programu, tj. taková volba výrobního programu, která
zajistí, že celkový výstup limitovaný kapacitními úzkými místy bude ekonomicky co
nejvýhodnější. Jako rozhodující kritérium pro zařazení výrobku do výrobního
programu se používá příspěvek na úhradu fixních nákladů a tvorby zisku, kterého lze
dosáhnout na jednotku času úzkého místa.
Řízení jakosti s cílem odhalit a nevpustit neshodné výrobky na úzké místo a dále
eliminovat vznik neshod přímo na úzkém místě.
Průřezovými opatřeními, podporujícími předcházející postupy, jsou účinná motivace
pracovníků k efektivnímu plnění úkolů na úzkém místě či vizualizace stavu
v klíčových řídících bodech.
89
6.3.2. Systém DBR
Druhým Goldrattovým nástrojem, který je možné využít v logistice výroby, je systém pro
plánování a řízení výroby nazvaný jako systém buben-nárazník-lano (drum-buffer-rope –
DBR). Pro jeho představení Goldratt použil velmi názornou analogii oddílu skautů, který
musí urazit určitou trasu a výrobního systému skládajícího se z určitého počtu pracovišť,
který musí realizovat určitou práci. Cílem je urazit trasu, tj. realizovat práci, ve stanoveném
čase.
Skauti postupují v řadě za sebou stejně, jako je výrobní systém složen z jednoduchého řetězce
vzájemně na sebe navazujících pracovišť. Tak jako většina pracovišť pracuje různou rychlostí
z důvodu odlišných kapacit, také skauti pochodují různým průměrným tempem. Tato tempa
podléhají náhodným vlivům a kolísání. Vstupním materiálem je v případě oddílu skautů trasa,
kterou mají v dané chvíli před sebou. Tak jako skauti postupně zdolávají trasu, jednotlivá
pracoviště provádějí zpracování vstupního materiálu. Hotovým výrobkem je pak délka trasy,
kterou již oddíl urazil.
Díky této analogii je možné vzdálenost mezi prvním a posledním skautem označit za
rozpracovanou výrobu (trasu). Za těchto podmínek se dá očekávat, že rychlejší skauti v přední
části oddílu budou postupně získávat stále větší náskok, neboť nejpomalejší skaut (úzké
místo) bude brzdit všechny, kteří jdou za ním. Díky tomu bude postupně narůstat velikost
rozpracované výroby až do dosažení cíle trasy. Přitom cíl je možné označit za splněný až
v případě, kdy projde trasu poslední skaut. Jinými slovy, je potřeba vyřešit problém
„semknutosti oddílu“.
Jaké jsou možnosti snížení rozestupů (velikosti rozpracované zásoby) bez prodloužení
celkového času pro zdolání trasy (průběžné doby výroby)? Řešení může být několik [2]:
Prvním z nich je uspořádat skauty v pořadí jejich průměrného tempa chůze od nejpomalejšího
k nejrychlejšímu (tj. seřadit pracoviště podle velikosti dostupné kapacity vzestupně). Takové
řešení by však bylo v praxi příliš nákladné a díky technologickým vazbám také v řadě situací
nemožné. V případě výskytu plovoucích úzkých míst by zcela ztrácelo smysl.
Dalším řešením by mohlo být připoutání všech skautů k sobě lanem tak, jak to dělají
horolezci nebo udávání jednotného rytmu chůze, který by udržoval stále stejné tempo celého
oddílu. V tomto případě jde v podstatě o stejné řešení, jako je montážní linka. Tím, že se
umístí rozpracovaná výroba na dopravník, budou všechna pracoviště zpracovávat polotovary
stejným tempem. Obdobným způsobem pracuje rovněž systém kanban. Oba systémy pracují
s pevně daným zásobníkem práce mezi dvěma po sobě jdoucími pracovišti. Na montážní lince
představuje tento zásobník vzdálenost mezi pracovišti. V systému kanban je dán počtem
jednotek specifikovaných na kartách a počtem těchto karet udržovaných mezi navazujícími
pracovišti.
Za hlavní nevýhodu obou systémů je možné považovat skutečnost, že jakékoli narušení práce
některého z pracovišť způsobí celkové zastavení výroby. Zásobníky před každým pracovištěm
jsou tak malé, že při narušení práce jednoho z pracovišť všechna ostatní rychle vyčerpají svou
vyrovnávací zásobu. Tak může docházet při jakýchkoli odchylkách ve zpracovacích časech
k závažným problémům. Dokonce se může stát, že celkové tempo práce bude ve
90
„spojitých“ systémech bez vyrovnávacích zásobníků daleko menší než průměrné tempo
nejpomalejšího pracoviště celého systému.
Základním předpokladem fungování montážní linky nebo systému kanban je tak výrazné
omezení odchylek v kapacitě jednotlivých pracovišť. Pokud nejsou zdroje poruch a odchylek
odstraněny, může být celkový výkon dokonce menší než před zavedením těchto systémů.
Pokud se vrátíme k analogii s oddílem skautů, oba uvedené systémy řeší problém
„semknutosti oddílu“ zarovnáním kopců, vydlážděním trasy, zdokonalením obuvi a tréninkem
(nebo omezením) všech průzkumníků tak, aby šli přesně stejnou rychlostí.
Naopak, přístup TOC k řešení uvedeného problému naopak vychází z předpokladu, že různé
zdroje mají odlišné kapacity, a že jejich odchylky a poruchy nemohou být ve skutečnosti
odstraněny. Jakékoli navržené řešení se tedy musí s touto skutečností vypořádat.
Řešení, které nese název DBR pak spočívá v uvázání lana mezi prvního a nejpomalejšího
skauta v zástupu, tj. omezení tempa chůze prvního skauta na rychlost odpovídající rychlosti
nejpomalejšího skauta (omezení výkonu prvního pracoviště podle výkonu úzkého místa).
První skaut se tak nikdy nemůže vzdálit od ostatních více než na délku lana. Protože jsou
všichni skauti pochodující před nejpomalejším skautem rychlejší, mají tendenci se
„shromáždit“ za prvním skautem a odstranit tak rozestupy (zásoby rozpracované výroby). To
však nutně otevírá určitý prostor (velikost zásoby) mezi vedoucí skupinkou a nejpomalejším
skautem, který je nazýván jako vyrovnávací zásobník. Celá situace je uvedena na obrázku 6.2.
Obr. 6.2 Ilustrace systému DBR (upraveno na základě [2])
Systém je označován jako buben-nárazní-lano (drum-buffer-rope), protože nejpomalejší skaut
(úzké místo) udává rychlost (bubnuje do rytmu) celého oddílu. Rychlost postupu je přitom
dodržována díky lanu a chráněna vyrovnávacím zásobníkem (nárazníkem). Ve srovnání
s montážní linkou a systémem kanban, které zcela svazují skauty dohromady, nedochází u
systému DBR k ohrožení postupu oddílu narušeními v chůzi některého ze skautů. Pokud se
zastaví skauti za nejpomalejším skautem, nebude pro ně problém vzniklou mezeru odstranit
(stejně jako pro pracoviště za úzkým místem nebude problém odstranit ztrátu z kolísání
výkonu a poruch). Obdobně, když se zastaví některý ze skautů před nejpomalejším skautem
(pracoviště před úzkým místem), bude ještě určitý čas trvat, než ho nejpomalejší skaut dožene
a zastaví tak postup celého oddílu (úzké místo bude zpracovávat vyrovnávací zásobu a
nedojde k zastavení celého výrobního systému).
Animace č. 10: Objasnění činnosti systému DBR
91
Animace objasňuje fungování systému DBR na analogii oddílu skautů na výletě a
výrobní linky. Nejprve je vysvětlena základní logika srovnání oddílu skautů a
výrobního systému. Následuje seznámení s principy fungování systému DBR.
Animace je ukončena ukázkou chování systému DBR v případě výskytu poruch a
kolísání ve výrobním procesu.
Uvedená logika je využívána také v logistice výroby. Praktickou aplikaci systému DBR je
možné shrnout následovně [5]:
1. tvorba plánu výroby pro úzké místo (buben),
2. ochrana propustnosti výroby před nevyhnutelnými problémy umístěním časového
zásobníku práce před úzká místa (nárazník),
3. odvození práce ostatních pracovišť od plánu výroby úzkých míst (lano).
Buben tak lze definovat jako detailní výrobní plán, který určuje rytmus celé výroby. Cílem je
sestavit realistický plán, který bude v souladu s požadavky zákazníků na straně jedné a
úzkými místy omezujícími výkon výroby na straně druhé. K tomuto účelu je vhodné využít
proces neustálého zlepšování uvedený výše. V opačném případě mohou nastat situace, kdy
plánované zatížení úzkých míst přesáhne jejich fyzickou kapacitu, skutečný tok výroby se
bude opožďovat za plánovaným a dojde k ohrožení plnění objednávek zákazníků.
K základním faktorům, které je třeba při tvorbě plánu práce úzkého místa vzít v úvahu, patří
[4]:
•
•
•
priority výroby – zejména pořadí s ohledem na požadované termíny dokončení
zakázek,
velikost výrobních dávek – pokud se kumulují do společných dávek požadavky pro
různé zakázky, lze pro úzké místo stanovit minimální velikost dávky zajišťující
vysoké využití kapacity (obecně však velikost dávky není stálá, mění se podle
struktury požadavků),
velikost manipulačních či přepravních dávek – provádí se vyvažování mezi malými
manipulačními dávkami zrychlujícími tok a náklady na častější manipulaci.
Jako ochrana proti kolísání a poruchám, které se běžně vyskytují ve výrobním procesu, slouží
nárazníky. Přesněji řečeno, jde o tzv. časové zásobníky, které určují předstihy, s nimiž musejí
být k dispozici před úzkými místy příslušné polotovary. Nárazník tak znamená dřívější
dostupnost polotovarů před plánovanou prací na daném pracovišti.
Vytvořené nárazníky však nemají vliv na zvýšení zásob systému ani prodloužení průběžné
doby výroby. Představují pouze vytvoření zásoby ve strategicky důležitých místech výroby,
čímž se naopak eliminují zásoby a nadbytečné zvyšování průběžné doby výroby na všech
ostatních pracovištích. Z tohoto důvodu se umísťují nejen před úzkými místy, ale také před
expedicí. V prvním případě hovoříme o tzv. vyrovnávacích náraznících (protective buffers),
ve druhém případě o expedičních náraznících (shipping buffers).
Délka nárazníků závisí na frekvenci a velikosti poruch a kolísání na pracovištích před
zásobníkem (tj. úzkým místem nebo expedicí). Vždy je nutné zvažovat náklady na udržování
zásob v nárazníku a možné důsledky jeho „vyprázdnění“. V praxi je velikost nárazníku
92
vyjadřována určitým počet dnů. Protože je podrobné sledování odchylek od časového průběhu
na každém pracovišti pracné, doporučuje se vcelku jednoduchý postup [4]:
1. velikost nárazníku (časový předstih) stanovit tak, aby zajistil činnost úzkého místa po
dobu poloviny průběžné doby dodávajících pracovišť,
2. skutečný stav nárazníku průběžně monitorovat, analyzovat, diagnostikovat příčiny
poruch a následně jeho velikost upravovat.
Obsahem analýzy nárazníků je identifikace položek, které nebyly dodány, a sledování jejich
naplněnosti. Jestliže je nárazník neustále zaplněn na 100 %, pak to znamená, že neexistují
žádné odchylky od plánovaných výrobních toků a je možné jej zmenšit (a snížit tak velikost
zásob rozpracované výroby a náklady spojené s jejich udržováním).
Poslední součástí systému DBR je lano. Jeho funkce spočívá v odvození práce všech ostatních
pracovišť od vytvořeného plánu výroby – bubnu, tj. že [5]:
•
•
vhodně vytěžuje zbývající výrobní zdroje,
materiál je uvolňován do výroby a „dotéká“ do nárazníků takovým způsobem, který
podporuje plánovaný tok výroby jako celku.
Řízení výroby na zbývajících pracovištích je realizováno s minimem klíčových informací a
soustředěno jen na několik důležitých kontrolně-řídících bodů. V jednoduchých „lineárních“
typech výrob obsahuje sestavený plán pouze termín uvolňování materiálu do výroby na
prvním pracovišti, který vychází z již existujícího plánu pro práci na úzkém místě (počátky
ani konce operací na ostatních pracovištích se nestanoví, neboť detailní plán se díky
kolísáním a poruchám ve výrobě považuje za nepřesný a zpoždění na těchto pracovištích by
mělo být pohlceno nárazníky). Další pracoviště zpracovávají materiál v tom pořadí, jak byly
předány z předchozího pracoviště (režimem FIFO neboli „first in – first out“).
Ve složitějších typech výrob není řízení pouze pomocí uvolňování materiálu do výroby
dostačující a je nutné zvolit další kontrolně-řídící body, pro které je vytvářen detailní plán
práce:
•
•
body rozpojování materiálového toku (určitá materiálová položka může vstupovat do
několika typů výrobků),
body spojování materiálového toku (např. montáž).
Způsob fungování systému DBR je možné shrnout na příkladu jednoduchého „lineárního“
řetězce výrobních pracovišť s jedním úzkým místem odpovídajícího analogii oddílu skautů
(viz obr. 6.3).
93
Čas uvolnění
materiálu do
výroby
Plánovaný začátek
zpracování zakázky na
úzkém místě
Vyrovnávací
nárazník
Čas zpracování (včetně
seřizování) zakázky na
pracovištích před
úzkým místem
Termín
dokončení
zakázky
Expediční
nárazník
Čas zpracování (včetně
seřizování) zakázky na
úzkém místě a
následujících pracovištích
Obr. 6.3 Časové vazby systému DBR [2]
V tomto případě jsou plánovány pouze dva kontrolně-řídící body:
•
•
čas uvolnění materiálu do výroby,
počátek zpracování zakázky na úzkém místě.
Uvedené body se v systému DBR plánují zpětně od termínu dokončení zakázky (viz obr. 6.3).
Plánování počátku zpracování zakázky na úzkém místě se provádí proti směru času, tj.
odečtením velikosti expedičního nárazníku a očekávané doby zpracování na úzkém místě a
následujících pracovištích od termínu dokončení zakázky. Obdobně je pak možné stanovit čas
uvolnění materiálu na danou zakázku do výroby při zohlednění velikosti vyrovnávacího
nárazníku a předpokládané doby zpracování zakázky na pracovištích umístěných před úzkým
místem.
Při vlastním řízení výroby se materiál uvolní do výroby na prvním pracovišti přesně podle
stanoveného plánu. Následně dochází ke zpracovávání zakázky na jednotlivých pracovištích
před úzkým místem až do chvíle kdy zakázka vstoupí do vyrovnávacího nárazníku. Protože
pracoviště před úzkým místem pracují v průměru rychleji než úzké místo, jsou zásoby
rozpracované výroby v tomto úseku minimální. Případné zpoždění dané kolísáním ve výkonu
nebo poruchami na těchto pracovištích je pohlceno vyrovnávacím nárazníkem.
Ve vyrovnávacím nárazníku setrvá zakázka až do doby, kdy byl naplánován počátek jejího
zpracování na úzkém místě. I když bude zakázka na úzkém místě dostupná podle plánu, tj.
v určitém časovém předstihu, není možné její zpracování upřednostnit, protože by mohla
zablokovat další zaplánované zakázky.
Po ukončení prací na úzkém místě je zakázka zpracovávána následujícími pracovišti až do
chvíle, kdy jsou veškeré práce ukončeny a zakázka tak vstoupí do expedičního nárazníku.
Protože pracoviště za úzkým místem pracují v průměru vyšším tempem než úzké místo, mělo
94
by docházet k plynulému toku zakázky výrobou bez vzniku větších zásob rozpracované
výroby. I v případě, že by došlo k problémům na některém z těchto pracovišť, nebude díky
expedičnímu nárazníku ohrožen termín dokončení zakázky.
6.4.
Možnosti uplatnění nástrojů TOC v logistice výroby
Před vlastním zavedením nástrojů TOC do praxe je nutné zvážit jejich přednosti a nedostatky,
včetně omezení a překážek jejich implementace.
Předností procesu neustálého zlepšování je bezesporu jeho přehlednost, jednoduchost a
srozumitelnost. Díky těmto vlastnostem je drtivou většinou výrobních manažerů označován
za „zdravý rozum“. Manažeři souhlasí s jeho logikou a uvádějí, že ho v praxi používají
„odjakživa“.
Bohužel, zkušenosti ukazují, že je tomu přesně naopak. I když logika velí, že na pracovištích,
která nejsou úzkým místem nemá smysl zpracovávat materiál a polotovary rychlejším
tempem, než jakým pracuje úzké místo, jsou dále všichni pracovníci motivováni
k maximálnímu výkonu. I když se vytvoří pravidla pro maximální využití úzkého místa, jsou
v praxi běžně porušována celou řadou nepsaných priorit, aplikovaných v podniku
bezmyšlenkovitě po řadu let. Ustálená pravidla rozhodování a chování lidí jsou tak tou
největší překážkou dalšího zlepšování.
Mezi základní přednosti systému DBR zcela jistě patří:
•
•
•
aplikovatelnost na výrobní systémy s rozdílnými výkony jednotlivých pracovišť –
většina známých systémů pro logistiku výroby byla vytvořena pro potřeby
hromadných výrob, které pracují se synchronizovanými materiálovými toky,
schopnost se vyrovnat s kolísáním ve výkonu a poruchami na jednotlivých
pracovištích,
jednoduchost plánování a řízení materiálového toku (zejména ve srovnání se systémy
MRP) – v případě jednoduchých výrob pouze na základě několika kontrolně-řídících
bodů.
I přes tyto nesporné přednosti je velmi obtížné v některých typech výrob systém DBR
aplikovat. V prvé řadě jsou to procesní výroby (chemie, hutnictví), ve kterých není možné,
případně je velice omezené, skladování materiálů a polotovarů mezi jednotlivými pracovišti.
Tato skutečnost znemožňuje vytvoření vyrovnávacích zásobníků.
Velmi problematické je uplatnění systému DBR rovněž ve výrobách, kde se vyskytují tzv.
plovoucí úzká místa. Jejich poloha se ve výrobním systému totiž poměrně často mění
v závislosti na zpracovávaném sortimentu.
Shrnutí pojmů
TOC (teorie omezení), úzké místo, kapacitní úzké místo, proces neustálého
zlepšování, DBR (buben-nárazník-lano), buben, vyrovnávací nárazník, expediční
95
nárazník, lano
Otázky
1. Co stálo u zrodu teorie omezení (TOC)?
2. Z jaké základní myšlenky vychází aplikace TOC ve výrobě?
3. Jaká mohou být úzká místa ve výrobě?
4. Co jsou to kapacitní úzká místa?
5. Jaká rozlišujeme kapacitní úzká místa?
6. Co jsou to plovoucí úzká místa?
7. Z jaké myšlenky vychází proces neustálého zlepšování, který je součástí TOC?
8. Jaký je postup aplikace procesu neustálého zlepšování v případě výrobního systému?
9. Který krok procesu neustálého zlepšování lze považovat za klíčový?
10. Jakými opatřeními lze zvýšit výkon úzkého místa?
11. Jaký je základní princip činnosti systému buben-nárazník-lano (DBR)?
12. Jaký je rozdíl mezi systémem DBR a výrobní linkou nebo přístupy JIT (systémem
kanban, jednokusovým tokem)?
13. Co představují v systému DBR jednotlivé složky (buben, nárazník, lano)?
14. Jaký je postup praktické aplikace systému DBR?
15. Jak se sestavuje plán činnosti úzkého místa?
16. V jakých jednotkách se vytváří nárazník?
17. Jaké typy nárazníků se při aplikaci systému DBR využívají?
18. K čemu slouží vyrovnávací nárazník?
19. Pro jaké účely se využívá expediční nárazník?
20. Co ovlivňuje velikost vytvářených nárazníků?
21. V čem spočívá tvorba lana?
22. Na základě jakých kontrolně-řídících bodů se realizuje řízení výroby v systému DBR?
23. Jakým způsobem ochrání vyrovnávací nárazník výrobní tok před poruchami a kolísáním?
24. Co je překážkou praktické aplikace procesu neustálého zlepšování?
25. Jaké jsou hlavní přednosti systému DBR ve srovnání se systémy MRP a koncepcí JIT?
Literatura
[1] GOLDRATT, E. M. The Goal: A Process of Ongoing Improvement. The North River
Press Publishing Corporation, 1984.
[2] NOREEN, E.; SMITH, D.; MACKEY, J. T. The Theory of Constraints and Its
Implications for Management Accounting. Great Barrington: The North River Press
Publishing Corporation, 1995.
[3] UMBLE, M. M.; SRIKANTH, M. L. Synchronous Manufacturing. Principles for World
Class Excellence. Cincinnati: South-Western Publishing, 1990.
[4] BAZALA, J. a kolektiv. Logistika v praxi. Praha: VERLAG DASHŐFER, 2003.
[5] VELKOBORSKÝ, J. TOC ve výrobě. Drum-Buffer-Rope. III. díl. In IT System. 2002, č.
4, s. 32-35.
96
Rejstřík
A Logistické řízení v průmyslu......................................... 16
Logistické služby ............................................................ 8
ABC analýza ................................................................. 50
M B Metoda stálé velikosti objednávky ................................ 38
Metoda stálého cyklu objednávání .......................... 46, 51
Model ekonomického objednacího množství (model
EOQ) ........................................................................ 31
Montáž na objednávku .................................................. 21
MRP I (plánování materiálových požadavků)............... 54
MRP II (plánování výrobních zdrojů) ........................... 60
MRP s uzavřenou smyčkou........................................... 59
Bod rozpojení ................................................................ 20
Buben ............................................................................ 92
C CRP (plánování kapacitních požadavků) ...................... 60
Cyklus (doba) realizace objednávky........................ 31, 56
Cyklus objednávání (objednací cyklus)......................... 46
D DBR (buben-nárazník-lano) .......................................... 90
E ERP (plánování podnikových zdrojů) ........................... 62
N Náklady na objednávání................................................ 33
Náklady na udržování zásob ......................................... 32
Nákup materiálů a výroba na objednávku ..................... 21
Nárazník
expediční .................................................................. 92
vyrovnávací.............................................................. 92
O F Obchodní plánování ...................................................... 61
Fraktálová výroba.......................................................... 77
Fyzická distribuce ......................................................... 12
P H Harrisův-Wilsonův vzorec ............................................ 34
Hlavní plán výroby........................................................ 55
I Integrované logistické řízení ......................................... 12
J Jednokusový tok............................................................ 67
Just-in-time (JIT)........................................................... 67
K Kanban
dvoukartový systém.................................................. 79
elektronický systém.................................................. 82
jednokartový systém................................................. 78
karta.......................................................................... 78
Koeficient zajištění.................................................. 40, 42
Koncepce celkových nákladů ........................................ 11
L Lano .............................................................................. 93
Logistické náklady .......................................................... 9
Logistické řízení (logistika)............................................. 7
Poka-yoke...................................................................... 71
Postponement................................................................ 74
Procedura MRP I........................................................... 56
Proces neustálého zlepšování ........................................ 89
Průběžná doba výroby................................................... 56
R RCCP (hrubé kapacitní plánování) ............................... 62
Ř Řízení dodavatelského řetězce .................................. 7, 12
Řízení poptávkového řetězce ........................................ 13
S S&OP (plánování prodeje a výroby) ............................. 62
Sestava materiálů .......................................................... 55
SMED ........................................................................... 73
Systémový přístup......................................................... 11
Systémy pro plánování a řízení výroby ......................... 17
Š Štíhlá výroba ................................................................. 66
T Technika 5S................................................................... 73
TOC (teorie omezení).................................................... 86
TPM (totálně produktivní údržba)................................. 72
TPS (výrobní systém Toyoty......................................... 65
TQM (totální řízení jakosti) .......................................... 72
Trh výrobce ................................................................... 17
Trh zákazníka ................................................................ 17
U Úzké místo .................................................................... 87
kapacitní ................................................................... 87
V Výroba
hromadná.................................................................. 25
kusová ...................................................................... 25
na objednávku .......................................................... 21
na sklad .................................................................... 21
na sklad v distribuční síti.......................................... 21
plynulá...................................................................... 26
přerušovaná .............................................................. 26
sériová ...................................................................... 25
typu A....................................................................... 26
typu I ........................................................................ 26
typu V....................................................................... 26
Výrobní buňka .............................................................. 75
Z Zásoba
maximální ................................................................ 46
pojistná..................................................................... 40
signální..................................................................... 39
Záznamy o stavu zásob ................................................. 56